Černá díra se krmí oblaky chladného mezigalaktického plynu

V mohutné galaxii vzdálené miliardu světelných let pozorovali astronomové rozsáhlé oblaky mezigalaktického plynu padající k superhmotné černé díře o hmotnosti 300 mil. Sluncí v jejím středu.

Oblaky chladného a hustého plynu mohou vznikat kondenzací horkého mezigalaktického plynu a následně padat do středu galaxie, kde se stávají „potravou“ pro „nenasytnou“ superhmotnou černou díru. Takto se ve zkratce před časem upřesnil pohled astronomů na způsob, jakým superhmotné černé díry získávají další hmotu při procesu akrece.

Astronomové se totiž domnívali, že v těch největších galaxiích jsou superhmotné černé díry pod trvalou „dietou“ skládající se z horkého ionizovaného plynu, který získávají z hala své galaxie. Ovšem pozorování provedená pomocí radioteleskopu ALMA ukázala, že pokud v okolním mezigalaktickém prostoru panují vhodné podmínky, může se černá díra příležitostně „přikrmovat“ nasáváním obřích oblaků velmi chladného molekulárního plynu.

Grant Tremblay a jeho kolegové použili v roce 2016 radioteleskop ALMA ke zkoumání neobvykle jasné kupy asi padesáti galaxií, která je známa pod označeném Abell 2597. Ve středu tohoto uskupení se nachází hmotná eliptická galaxie s nepoetickým popisným jménem Nejjasnější galaxie kupy Abell 2597. Prostor mezi galaxiemi v kupě je vyplněn horkým ionizovaným plynem, který byl nedávno pozorován v rentgenové oblasti spektra pomocí kosmického teleskopu Chandra.

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:   Pozor, měsíc Phobos je pod napětím!

Nedaleko od středu galaxie vědci pozorovali zhruba tuto situaci: trojice rozsáhlých shluků chladného plynu, každý o hmotnosti 1 milionu Sluncí a průměru desítek světelných let, se řítí do jádra galaxie rychlostí kolem 1 milionu kilometrů za hodinu.

Pozorováním astronomové zjistili, že se velmi horký plyn může rychle ochladit, kondenzovat a začít padat ke středu galaxie podobně, jako když v zemské atmosféře vznikají v teplém vlhkém vzduchu oblaky, ze kterých se spustí déšť. Nově zkondenzované oblaky plynu jsou pak vtahovány do galaxie a stávají se zdrojovým materiálem pro tvorbu nových hvězd a také „krmivem“ pro superhmotnou černou díru.

Za normálních okolností by však byl problém na takovou vzdálenost rozeznat objekty těchto rozměrů, a to i s mimořádným rozlišením radioteleskopu ALMA. Přítomnost oblaků se ale podařilo odhalit na základě jejich miliardu let dlouhého stínu, který vrhají směrem k Zemi.

Na základě dalších pozorovacích dat získaných pomocí radioteleskopu VLBA (National Science Foundation’s Very Long Baseline Array) se ukázalo, že oblaky pozorované pomocí ALMA se nacházejí pouze asi 300 světelných let od středu galaxie – v astronomickém měřítku tady v podstatě balancují na okraji černé díry těsně před vlastním pohlcením.

I když ALMA byla schopna detekovat pouze trojici oblaků chladného plynu v blízkostí černé díry, astronomové spekulují, že ve skutečnosti by jich v prostoru galaxie mohly existovat tisíce. Tím by byla zajištěna dodávka hmoty do černé díry, a tedy i její aktivita, na velmi dlouhou dobu.

Zdroj: ESO
Foto: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry/SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Místo pro Vaše názory a komentáře (viz Pravidla pro komentáře):