Vesmírný dalekohled NASA James Webb Space Telescope (JWST) objevil supermasivní černou díru ukrývající se ve vzdálené galaxii přezdívané Virgil. Tato galaxie vykazuje pozoruhodnou dualitu: ve viditelném světle se jeví jako obyčejný hvězdotvorný systém, ale při pozorování v infračervených vlnových délkách se promění v silný zdroj energie. Objev zveřejněný v The Astrophysical Journal 17. listopadu naznačuje, že mnoho z nejextrémnějších objektů ve vesmíru může zůstat skryto, pokud je neprohlédnete infračervenými dalekohledy.
Galaxie doktora Jekylla a pana Hyda
Virgil existuje přibližně 800 milionů let po velkém třesku, což umožňuje JWST nahlédnout do raného vesmíru. Při optických pozorováních se galaxie jeví jako mladý, tiše se vyvíjející systém. Přístroj MIRI (Mid-Infrared Instrument) dalekohledu JWST však odhaluje v jádru vysoce zakrytou supermasivní černou díru, která vyzařuje obrovské množství energie. Astronom George Rieke z University of Arizona popsal tento jev jako Virgil s „dvojí osobností“.
“Ultrafialové a viditelné světlo ukazuje svou ‘dobrou’ stránku… Ale když se přidají data MIRI, ‘Virgil’ se promění v hostitele silně zakryté supermasivní černé díry.”
Malé červené tečky a časný růst černých děr
Virgil patří do záhadné třídy červených objektů známých jako „malé červené tečky“ (LRD), které se objevily při pozorování raného vesmíru JWST. LRD byly nejběžnější kolem 600 milionů let po velkém třesku a poté prudce poklesly po 1,5 miliardě let, což znamená, že představují klíčovou fázi ve vývoji galaxií. Jejich výskyt naznačuje spojení s aktivním pohlcováním supermasivních černých děr skrytých za hustými oblaky prachu.
Černá díra ve Virgilově centru je klasifikována jako „supermasivní“, což znamená, že je mnohem větší, než se očekávalo pro galaxii její velikosti. Tento objev zpochybňuje konvenční teorie o tom, jak černé díry rostou.
Opačné pořadí: Černé díry jako první?
Po celá desetiletí astronomové věřili, že nejdříve vznikají galaxie a supermasivní černé díry postupně rostou, jak se hmota hromadí v jejich centrech. Pozorování JWST, jako je toto, však naznačují opak: černé díry se mohou tvořit před galaxiemi, které je obsahují.
Tento objev naznačuje, že černé díry mohou být hnací silou formování galaxií, spíše než naopak. Podle Riecke “JWST ukázal, že naše chápání toho, jak se formovaly supermasivní černé díry, bylo téměř úplně špatné.” Tento posun v chápání změní způsob, jakým vědci modelují raný vesmír.
Důsledky jsou hluboké: pokud černé díry rostou dříve než galaxie, pak je třeba přehodnotit základní strukturu kosmického vývoje. Probíhající pozorování JWST budou rozhodující pro vyřešení těchto záhad a zpřesnění našeho chápání let formování vesmíru.
