HST pozoroval tsunami v okolí vzdáleného kvasaru

Kvasary jsou mimořádně jasná jádra vzdálených aktivních galaxií. Patří mezi nejvzdálenější a nejsvítivější známé objekty. Jejich centrálním „motorem“ jsou supermasivní černé díry, které doslova hltají dopadající prach, plyn a hvězdy z okolí. Nyní astronomové na základě použití Hubbleova kosmického teleskopu HST objevili extrémně energetické vlny, které se šíří ze vzdálených kvasarů. Tyto proudy putují napříč mezihvězdným prostorem podobně jako vlny tsunami na Zemi a způsobují zkázu v celé galaxii, ve které jsou kvasary usídleny.

„Kvasary vznikají tehdy, když černá díra doslova hltá hmotu a důsledkem toho je produkce intenzivního záření,“ říká profesor Nahum Arav z Virginia Tech in Blacksburg, Virginia. „Poháněná tlakem nesmírně horkého záření z černé díry otřásající se výbuchy, odtéká stlačovaná hmota pryč od centra galaxie, přičemž je urychlována na závratnou rychlost, jež činí několik procent rychlosti světla.“

Tyto proudy jsou rozhodující pro pochopení vzniku galaxií. Každý rok odnášejí hmotu v množství několika stovek hmotností Slunce. Množství energie, které tyto proudy přepravují, je až několik set krát vyšší, než svítivost celé Mléčné dráhy.

Kvasary jsou mimořádně vzdálené hvězdné objekty emitující výjimečně velké množství energie. Ve svém středu obsahují supermasivní černou díru pohlcující dopadající látku, v důsledku čehož může zářit 1000× jasněji než jejich mateřská galaxie obsahující stovky miliard hvězd.

„Žádný jiný jev neodnáší větší množství energie. Během svého života v trvání 10 miliónů roků tyto proudy produkují miliónkrát více energie než tzv. záblesky záření gama,“ vysvětluje hlavní vědecký pracovník Nahum Arav z Virginia Tech.

Hvězdný vítr z kvasaru se šíří napříč galaktickým diskem a mohutnou silou žene pryč materiál, který by jinak mohl posloužit pro vznik nových hvězd. Záření odnáší plyn a prach na mnohem větší vzdálenosti, než si astronomové doposud mysleli a podle vědců tak vytváří událost galaktického rozsahu.

Jak tyto kosmické tsunami narážejí do mezihvězdného materiálu, jeho teplota stoupá až na miliardy stupňů, čímž materiál září především v oboru rentgenového záření, ale také v širokém rozsahu elektromagnetického spektra. Kdokoliv by byl svědkem tohoto úkazu, viděl by fantastickou show v podobě ohňostroje.

„Nejdříve bychom uviděli záření v oboru rentgenových a gama paprsků a následně k nám pronikne viditelné a infračervené záření. Spatříme obrovskou světelnou show podobnou vánočnímu stromku napříč celou galaxií,“ říká profesor Nahum Arav.

Počítačové simulace vývoje galaxií napovídají, že takové výrony mohou vysvětlit některé důležité kosmologické záhady, jako například proč astronomové pozorují tolik velkých galaxií ve vesmíru a proč existuje souvislost mezi hmotou galaxie a hmotou její centrální černé díry. Tato studie ukázala, že takto mohutné proudy z kvasarů by měly být převládajícím jevem v raném vesmíru.

Bez ohledu na měření většiny doposud pozorovaných energetických kvasarů astronomové rovněž objevili ještě další proudění urychlované více než jiné. Toto proudění zvýšilo svoji rychlost z téměř 69 miliónů kilometrů za hodinu na zhruba 74 miliónů km/h v periodě tří roků. Astronomové se domnívají, že tato akcelerace bude pokračovat i nadále.

Objev byl publikován v sérii šesti článků v časopise Astrophysical Journal Supplements.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/hubble-quasar-tsunamis-08246.html a https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/quasar-tsunamis-rip-across-galaxies

autor: František Martinek