Nejstarší známé černé díře ve vesmíru je 13,2 miliardy let!

Jejich existenci teoreticky předpověděl Albert Einstein roku 1915 ve své obecné teorii relativity. Pojem „černá díra“ zavedl o 52 let později americký fyzik John A. Wheeler, když na Goddardově institutu vesmírných studií NASA přednášel o gravitačně zhroucených objektech. Černá díra takovým objektem je...

Světlý disk s dírou uprostřed

Černá díra doslova požírající hvězdu|foto:Shutterstock

Vzniká gravitačním kolapsem hvězdy na konci jejího vývoje, má-li dostatečnou hmotnost, tedy od pěti do několika desítek hmotností Slunce. Když – zjednodušeně řečeno – spotřebuje své termojaderné palivo. Síly v tělese působící proti gravitaci nestačí na zachování gravitační rovnováhy tělesa, které se nekontrolovaně zhroutí samo do sebe. Hmota stlačená do mnohem menší koule má těžko představitelnou hustotu, a tak silné gravitační pole, že mu neunikne ani světlo. Černá díra tedy není vidět, astronomové ji ovšem dokážou „nahmatat“ a dokonce už i vyfotografovat. Pomohla jim k tomu obyčejná hmota, která – než ji nenasytná černá díra „posvačí“, stihne před jejím jícnem, tedy před tzv. horizontem událostí, zasvítit. V rentgenovém a gama-záření i prostřednictvím viditelných záblesků. V praxi pak takový snímek vypadá jako světelný disk s černou skvrnou uprostřed.

Příliš velká „věc“ z raného vesmíru

Supermasivní černá díra Sagittarius A*|foto: X-ray: NASA/UMass/D.Wang et al., IR: NASA/STScI

Víme, že černé díry se mohou navzájem pohlcovat; jejich kolize dokonce vedla v roce 2016 k potvrzení gravitačních vln a k Nobelově ceně pro jejich objevitele. Nedávno se astronomům podařilo za pomoci přístrojů družice Chandra a kosmického teleskopu Jamese Weba objevit dosud nejstarší černou díru, navíc v raném stadiu vývoje, která vznikla pouhých 470 milionů let po Velkém třesku. Nachází se v galaxii UHZ1 a její hmotnost odhadují na nejméně deset, možná však i mnohem víc procent všech hvězd v této galaxii. Vznikla zřejmě z obřích plynových mračen a následným spojením dvou sousedících galaxií.

Naše galaxie – tedy Mléčná dráha, disponuje ve svém středu supermasivní černou dírou pojmenovanou Sagittarius A. Ovšem objevený „drobeček“, který by si zasloužil titul „nestor“ mezi černými dírami, udivil nejen svým stářím, ale i velikostí. Je totiž ještě desetkrát větší než Sagittarius A, který přitom svou hmotností čtyřmilionkrát překonává naše Slunce. Překvapením je, píší vědci v článku, který vyšel v časopise Astrophysical Journal Letters, že se tak velká „věc“ vyskytuje v tak raném vesmíru. 

Za pozornost stojí i způsob, jakým k objevu došlo. Oba přístroje – nový Webbův teleskop a už 24 let stará, ale stále skvělá družice Chandra, původně sledovaly záření z mnohem bližší kupy galaxií, která je od Země jen něco přes 3 miliardy světelných let. Dohlédnout dál jim umožnil efekt tzv. gravitační čočky, který ke zvětšení využívá zakřivení pole v blízkosti velmi hmotných objektů. Poznatky o nejstarší černé díře otevírají cestu k jejich dalším objevům v raném vesmíru. Cestu, která určitě není jednosměrkou…