JWST řeší záhadu „malých červených teček“ ve vesmíru

Malé červené světelné body na snímcích z teleskopu Jamese Webba vědce po léta mátly. Nový výzkum ukazuje, že se jedná o mladé černé díry pohřbené uvnitř hustých plynných mračen, které září, když spotřebovávají okolní materiál.

Od doby, kdy začal fungovat vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST), astronomy fascinují malé červené tečky, které se objevují na jeho snímcích vzdáleného vesmíru. Vědci z Kodaňské univerzity nyní identifikovali, co tyto objekty představují, a odhalili tak důkazy o jedné z nejextrémnějších aktivit ve vesmíru skrytých uvnitř oblaků ionizovaného plynu. Jejich výsledky byly publikovány 14. ledna 2026 v časopise Nature.

Když dalekohled Jamese Webba v prosinci 2021 zachytil svá první pozorování, vědci si rychle všimli něčeho neobvyklého. Mezi známými hvězdami a galaxiemi se nacházely slabé červené tečky, které neodpovídaly ničemu, co bylo dříve pozorováno při pozorováních raného vesmíru.

Hádanka z mladého vesmíru
Tyto objekty, často označované jako „malé červené tečky“, se objevují v době, kdy byl vesmír starý jen několik set milionů let. Asi o miliardu let později se zdá, že úplně mizí z dohledu. Jejich krátký výskyt vyvolal zásadní otázku, jaké objekty by mohly tak jasně zazářit a pak zmizet.

Jedno navrhované vysvětlení naznačovalo, že by se mohlo jednat o extrémně velké galaxie, které JWST dokázal detekovat i po zhruba 13 miliard let trvající kosmické historii. Tato myšlenka však byla v rozporu se současným chápáním vývoje galaxií. Předpokládá se, že takové masivní galaxie vznikly mnohem později po Velkém třesku, což tento scénář činí nepravděpodobným.

Černé díry za rudou září
Po dvou letech pečlivého studia snímků z JWST dospěli vědci z Centra kosmického úsvitu Nielse Bohra k jinému závěru. Záhadné červené tečky jsou poháněny černými dírami, nejenergetičtějšími objekty známými ve vesmíru. Tato pozorování poskytují nový vhled do toho, jak vznikly úplně první černé díry.

„Malé červené tečky jsou mladé černé díry, stokrát méně hmotné, než se dříve předpokládalo, zahalené v kokonu plynu, který spotřebovávají, aby se zvětšily. Tento proces generuje obrovské teplo, které prosvítá kokonem. Toto záření z kokonu dává malým červeným tečkám jejich jedinečnou červenou barvu,“ říká profesor Darach Watson, jeden z hlavních výzkumníků stojících za studií. „Jsou mnohem méně hmotné, než se dříve předpokládalo, takže k jejich vysvětlení nemusíme vyvolávat zcela nové typy událostí.“

Důležitost těchto zjištění umístil tým Centra pro kosmický úsvit na titulní stranu časopisu Nature, jednoho z předních světových vědeckých časopisů.

Proč jsou černé díry „nepořádnými jedlíky“
Astronomové nyní identifikovali stovky těchto malých červených teček, z nichž všechny jsou mladé černé díry. I když se řadí mezi nejmenší supermasivní černé díry, které kdy byly pozorovány, stále jsou obrovské, s hmotností dosahující až 10 milionů Sluncí a průměrem asi deset milionů km.

Černé díry rostou nabalováním plynu a dalšího materiálu ze svého okolí. Protože oblast kolem černé díry je relativně malá, plyn padající dovnitř se zahřívá na extrémní teploty a intenzivně září. Tento proces uvolňuje více energie než téměř jakýkoliv jiný známý jev. Silné záření brzdí velkou část přicházejícího materiálu, než ho může černá díra pohltit.

„Když plyn padá směrem k černé díře, spirálovitě se snáší do jakéhosi disku nebo trychtýře směrem k povrchu černé díry. Nakonec se pohybuje tak rychle a je tak silně stlačen, že generuje teploty milionů stupňů a jasně svítí. Černá díra však pohltí jen velmi malé množství plynu. Většina je při rotaci černé díry vyfouknuta zpět z polárních oblastí. Proto černým dírám říkáme „nepořádní pojídači“,“ vysvětluje Darach Watson.

Stopy rychlého růstu černých děr
Ve středu Mléčné dráhy se nachází supermasivní černá díra s hmotností asi čtyři miliony ekvivalentů Slunce a podobné objekty se nacházejí ve všech velkých galaxiích. Navzdory jejich rozšířenosti zůstává mnoho detailů nejasných o tom, jak černé díry vznikají a rostou.

Nový výzkum pomáhá odpovědět na jednu z největších otázek v astronomii: jak mohly supermasivní černé díry existovat již pouhých 700 milionů let po Velkém třesku, přičemž některé z nich měly hmotnost až miliardkrát větší než Slunce. Pozorováním těchto mladých černých děr během krátkého, ale intenzivního růstu vědci sledují fázi, která dosud nebyla přímo pozorována.

„Zachytili jsme mladé černé díry uprostřed jejich růstového spurtu ve fázi, kterou jsme dosud nepozorovali. Hustý kokon plynu kolem nich jim poskytuje palivo, které potřebují k velmi rychlému růstu,“ dodává Darach Watson.

Zdroj: https://scitechdaily.com/james-webb-solves-the-mystery-of-the-universes-little-red-dots/

autor: František Martinek