O.S.E.L. - Rekordmanka mezi černými dírami - nejvzdálenější černá díra
 Rekordmanka mezi černými dírami - nejvzdálenější černá díra
Černá díra, nacházející se ve vzdálenosti 13 miliard sv.l. od Země, by mohla poskytnout informace o raném vývoji vesmíru. Objevil ji mezinárodní tým astronomů z Kanady, Francie a USA dalekohledem CFHT na Havaji.


 

 

Představa vědců, jak černá díra v centru kvasaru pohlcuje okolní plyn a prach. Kredit: NASA/Aurore Simonnet, Sonoma státní univerzita)

Detaily objevu presentoval 7. června Dr. Chris Willott (University of Ottawa) na každoroční konferenci Kanadské astronomické společnosti (CASCA 2007) v Kingstonu (Ontario, 5. – 8.6.2007).

 

 

Chris Willott

Černá díra, ležící ve vzdálenosti téměř 13 miliard sv. l. od Země, byla objevena díky tomu, že „nasává“ okolní prach a plyn, ten se ohřeje a pak velice jasně září. To umožňuje spatřit tento typ černé díry ve velkých vzdálenostech od Země. Černá díra je jakýmsi „motorem" kvasaru a leží v jeho centru.

 

 

Tato rekordmanka mezi černými dírami byla nalezena v rámci nového programu průzkumu vzdálených kvasarů CFHQS (Canada-France High-z Quasar Survey), který používá kameru MegaCam na 3,6m dalekohledu CFHT  (Canada-France-Hawaii Telescope, Mauna Kea, Havaj).

 

 



Soubor dat z kamery MegaCam obsahuje impozantní počet hvězd a galaxií - přes 10 miliónů. Astronomové museli velmi pečlivě údaje prohledávat, aby mezi obyčejnými hvězdami a galaxiemi rozeznali 4 vzdálené kvasary. Nejvzdálenější kvasar nese označení CFHQS J2329-0301 -  po názvu programu CFHQS (Canada-France High-z Quasar Survey) následují souřadnice, které určují jeho pozici na obloze v souhvězdí Ryb (Pisces).


 

Zvětšit obrázek
3,6m dalekohled CHFT (Havaj). Kredit: CFHT

 

 
Spektrum kvasaru pořizovali astronomové na 8m dalekohledu Gemini-South Telescope (ESO, Cerro Pachon, Chile). Emisní čáry ve spektru ukázaly, že kvasar má rudý posuv z = 6,43.

Zvětšit obrázek
Kopule dalekohledu CHFT (Havaj). Kredit: IFA Hawai/Scott S. Sheppard

„Jakmile jsem uviděl ve spektru posuv emisních čár, hned jsem věděl, že objekt leží velmi daleko,“ řekl Willott.

 

 

CFHQS J2329-0301 je tak daleko, že světlo cestovalo mezi galaxiemi téměř 13 miliard let než dorazilo k nám na Zem. Protože Velký třesk (Big Bang) nastal před 13,7 miliardami let, znamená to, že vidíme kvasar, který se „narodil“ necelou 1 miliardu let po Velkém třesku. Tento trik „cestování v čase“ dovoluje astronomům přímo pohlédnout do minulosti vesmíru – do jeho nejranějších počátků.

 

 

Význam tohoto objevu spočívá ve skutečnosti, že se stále více přibližujeme k počátku vesmíru. Předchozí držitel rekordu SDSS J1148+5251, objevený v roce 2003 (Sloan Digital Sky Survey), je o 2 milióny sv.l. blíže než CFHQS J2329-0301.

 

 

„Je to opravdu vzrušující objev,“ říká Professor Michael Strauss (Sloan Survey a Princeton University). „Věděli jsme, že náš rekord bude překonán.“

 

 

Podle Dr. Johna Hutchingse (National Research Council Canada"s Herzberg Institute of Astrophysics) je tu ale problém - v době pouhých 700 miliónů let po Velkém třesku neměly ještě galaxie existovat.

Zvětšit obrázek
Obraz vznikl kombinací snímků pořízených 3 různými filtry. Kvasar na fotografii (bílá šipka) je výrazně červený proti hvězdám nebo galaxiím v poli 350x350 pixelů (56"x56"). Intenzivní červená barva je charakteristická pro velmi vzdálené kvasary. Kredit: CFHT

Proto se buď musely tvořit dříve než předpokládáme nebo kvasary také slouží jako „zpětné zrcátko“ a jejich světlo obsahuje celou historii vesmíru, jak ji „sesbíraly“ během svého putování v kosmu.

 

Zvětšit obrázek
Spektrum CFHQS J2329-0301 pořízené Gemini-South Telescope (Chile).

 

 

Protože kvasar je velmi jasný, chtějí astronomové jeho světlo využít, aby zjistili vlastnosti mezihvězdného plynu v raném vesmíru - jestli většina atomů měla elektron „spojen“ s jádrem nebo jestli atomy byly ionizovány.

 

 

Podle současných teorií v období 380 000 až 400 miliónů let po Velkém třesku byl vesmír temný, protože nebyly žádné hvězdy ani galaxie a všechny atomy byly neutrální. Teprve pak nastává období reionizace vesmíru - vznikly první hvězdy a jejich pronikavé záření zanedlouho ionizovalo všudypřítomný vodík a hélium. Určení konce temného věku vesmíru je jedním z hlavních cílů současné kosmologie. Další pozorování nám řeknou, jestli plyn před tímto kvasarem ionizovaný byl nebo ne.

 

 



Černá díra by měla být 500 miliónkrát hmotnější než naše Slunce. „Je záhadou, jak mohla být tak supermasivní černá díra nalezena v tak raném vesmíru. My se domníváme, že černé díry rostou velmi dlouho,“ naznačil Hutchings další problém.

 

 

 

Zvětšit obrázek
Blikající kvasar - animace složena ze dvou obrázků pořízených v různých vlnových pásmech ("r" a "z"). Blikající ostré útvary, odlišné od hvězd a galaxií, je "smetí", které vzniká při dopadu kosmického záření na CCD detektor. Pokud by vám dělalo problém kvasar najít, orientujte se podle horního obrázku (bílá šipka).

Dr. Alain Omont (Institutu d"Astrophysique de Paris, Universite Pierre et Marie Curie, CNRS) řekl, že „stejně jako se k výzkumu reionizace vesmíru používá kvasar, mohou se použít i první velmi hmotné galaxie.“ Poukázal také na to, že předchozí objev kvasaru SDSS J1148+5251 vedl astronomy k pokračování pozorování a to dalekohledy umístěnými nejen po celém světě ale i ve vesmíru.

 

 

 

Tým plánuje další pozorování kvasaru. „Zejména chceme dělat infračervená spektra, abychom zpřesnili rudý posuv,“ řekl Willott. Teprve potom uvidíme, co nám kvasar může říct o reionizaci a růstu prvních černých děr a galaxií."
Dr. Christian Veillet (ředitel CFHT) řekl: „Byly objeveny už čtyři kvasary s rudým posuvem  nad 6 a v jejich průzkumu CFHQS se musí v dalších letech pokračovat. A také se ukazuje důležitost relativně skromného 3,6m dalekohledu CFHT.“

 

 

A ještě dodal: „Skutečně je to nejvzdálenější objekt. A nebudu překvapen, jestli se brzy objeví ještě něco dokonce vzdálenějšího. Vždyť jsme teprve uprostřed průzkumu, tak by něco ještě většího mělo přijít.“

 

 

 

 

 

Mauna

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



Observatoř Mauna Kea (Havaj). Dalekohled CHFT v popředí. Kredit: IFA Hawai/Scott S. Sheppard

 

Zdroj: Astronomy



Komentář osla

Astronomové neví, kde kvasar bere tolik energie, aby mohl tak nepředstavitelně svítit. Jediné, co zatím znají, jsou ty černe díry. Tento článek je jednom z možných vysvetleni - hvezda těsně před sežráním černou dírou silně zazáří. Její posleni vykřik před smrtí. A protože ta superhmotná černa díra je pěkný Otesánek, tak toho zářeni je hodně. Ale je docela možné, že zdroj energie je úplně jiný - buďto ho zatím neznáme (možná jej ani nikdy nepoznáme) nebo za těch 13 miliard let se kvasar pěkně "zakuklil" a my nejsme schopni to prečist. Ale možná to jsou pekně vyčúraní ufonci, co si z nás dělají srandu.


Autor: Miroslava Hromadová
Datum:13.06.2007 07:01