Co bylo dřív, galaxie nebo její černá díra?

Co bylo dřív: vejce nebo slepice – galaxie nebo její černá díra? To je jedna z nejčastěji kladených otázek moderní astrofyziky. Z nedávného výzkumu vyplývá, že černá díra může nastartovat formování hvězd a tím “položit základy” galaxie, která se nakonec stane jejím hostitelem. Toto vývojové spojení může být také vysvětlením známého faktu, že galaxie s hmotnější černou dírou mají větší počet hvězd. Aby astronomové mohli učinit tento mimořádný závěr, museli provést rozsáhlá pozorování podivuhodného kvasaru HE0450-2958, který se nachází v souhvězdí Rydla, 5 miliard světelných let od naší rodné hroudy.

TIP:   Hale-Bopp: Před dvaadvaceti lety velkolepá podívaná

Astronomové se nejprve domnívali, že hostitelská galaxie kvasaru je zakryta velkým množstvím prachu. Proto pro svá pozorování použili dalekohled ESO/VLT a kameru pro střední infračervené pásmo. Na těchto vlnových délkách prach vyzařuje velmi nápadně a měl by být lehce detekovatelný. Přes veškeré úsilí ale žádný prach nenašli. Místo toho objevili, že nedaleká galaxie bez zjevného vztahu ke kvasaru produkuje úžasnou rychlostí nové hvězdy.

Toto pozorování poskytlo překvapivý nový pohled na systém. Zatímco v okolí černé díry (kvasaru) není ani stopy po hvězdách, blízká galaxie je extrémně bohatá na jasné a mladé stálice. Tvoří je rychlostí ekvivalentní 350 Sluncím za rok, tedy stokrát rychleji, než je obvyklé u galaxií v našem okolí.

Již dřívější pozorování ukázala, že galaxie je takříkajíc “pod palbou”: kvasar chrlí jet vysokoenergetických částic doprovázený proudem rychle se pohybujícího plynu směrem na svého souputníka. Dodávka hmoty a energie do sousední galaxie naznačuje, že kvasar mohl podpořit formování hvězd a tím přispět ke vzniku své vlastní galaxie; podle tohoto modelu by se galaxie mohly vytvořit z oblaků plynu, ostřelovaných energetickými jety z kvasarů.

Je pravděpodobné, jak naznačují teoretické modely, že se tyto dva objekty v budoucnu téměř jistě spojí v jeden. Kvasar se pohybuje jen velmi malou rychlostí několik desítek tisíc km/h vzhledem k sousední galaxii a jejich vzájemná vzdálenost činí jen asi 22 000 světelných let.

Jakkoliv je kvasar v současnosti “nahý”, může se v budoucnu zahalit po spojení se svým na hvězdy bohatým souputníkem. A tak se konečně ocitne uvnitř hostitelské galaxie, jako většina ostatních kvasarů. Tým astronomů tedy identifikoval jety z černé díry jako možný proces, který pohání hvězdotvorbu v galaxii, a tento objev může představovat dlouho hledaný klíč k pochopení otázky, proč je hmotnost černých děr vyšší u galaxií s větším počtem hvězd.

Zdroj: ESO, foto: ESO/L. Calçada