Co bylo dřív? Černé díry, nebo galaxie? Vědci možná nalezli odpověď na letitou hádanku

Astronomové už dlouho řeší svou vlastní variantu slavného dilematu o vejci a slepici. Zajímá je, co se v raném vesmíru objevilo a dřív a mělo na jeho utváření větší vliv – supermasivní černé díry, nebo galaxie? Standardní představy počítají s tím, že se supermasivní černé díry vytvořily až poté, co se ve vesmíru objevily první hvězdy a galaxie.

Výzkumný tým, v jehož čele stál Joseph Silk z francouzské Sorbonny, vědci z americké Univerzity Johnse Hopkinse (JHU) a britského Oxfordu, v souvislosti s touto zapeklitou otázkou analyzovali dosavadní pozorování Vesmírného dalekohledu Jamese Webba. Závěry vědců mění dosavadní představy a ukazují, že supermasivní černé díry se objevily velmi brzy po vzniku vesmíru, a poté svou aktivitou posilovaly tvorbu hvězd a formování galaxií.

Supermasivní urychlovače

Výsledky výzkumu, které nedávno zveřejnil odborný časopis Astrophysical Journal Letters, naznačují, že supermasivní černé díry zřejmě dramaticky urychlovaly zrod nových hvězd během prvních 50 milionů let historie vesmíru. Zároveň koexistovaly se vznikajícími galaxiemi a ovlivňovaly se s nimi navzájem.

„Už nějakou dobu víme, že tato gravitační monstra existují v nitru galaxií, které jsou v relativně blízkém vesmíru,“ vysvětluje Silk. „Teď jsme ale překvapeni tím, že supermasivní černé díry pozorujeme také prakticky na počátku vesmíru, kde v podstatě představují základní stavební kameny raných galaxií.“

Podle Silkova týmu měl mladý vesmír dvě fáze. V té první výtrysky z černých děr urychlovaly tvorbu hvězd. Několik set milionů let po velkém třesku se podle vědců oblaka plynu zhroutila v důsledku magnetických bouří supermasivních černých děr a nové hvězdy se v této fázi vývoje rodily rychlostí, která dalece převyšovala rychlost pozorovanou o miliardy let později v klasických galaxiích. Ve druhé fázi vývoje mladého vesmíru výtrysky černých děr zpomalily, přešly do stavu zachování energie a v galaxiích se tak snížil i objem plynu pro tvorbu nových hvězd.

TIP: V malých galaxiích ve vzdáleném vesmíru jsou nečekaně velké černé díry

„Supermasivní černé díry v raném vesmíru doslova poháněly zásadní procesy,“ pokračuje Silk. „Představovaly gigantické zesilovače tvorby hvězd, což je opak toho, co jsme si o supermasivních černých dírách v raném vesmíru donedávna mysleli. Naše zjištění ukazují, že výtrysky raných černých děr prorážely tehdejší oblaka kosmického plynu a tím v nich spouštěly procesy tvorby hvězd.“