Objeven nejjasnější objekt ve vesmíru

Publikované umělecké ztvárnění ukazuje rekordní kvasar J059-4351, jasné jádro vzdálené galaxie, které pohání supermasivní černá díra. Pomocí dalekohledu ESO VLT (Very Large Telescope) v Chile bylo zjištěno, že tento kvasar je nejsvítivějším dosud známým objektem ve vesmíru. Supermasivní černá díra, kterou zde vidíme, přitahuje okolní hmotu, má hmotnost 17 miliardkrát větší než Slunce a její hmotnost roste o ekvivalent jednoho Slunce za den, což z ní činí nejrychleji rostoucí černou díru, jaká kdy byla známa.

Astronomové objevili pomocí dalekohledu VLT nejjasnější a nejsvítivější kvasar, jaký byl kdy pozorován, poháněný nejrychleji rostoucí známou černou dírou, která akumuluje hmotu rychlostí jednoho Slunce za den.

Pomocí dalekohledu VLT Evropské jižní observatoře (ESO) astronomové charakterizovali jasný kvasar a zjistili, že je nejen nejjasnějším svého druhu, ale také nejsvítivějším objektem, jaký byl kdy pozorován. Kvazary jsou jasná jádra vzdálených galaxií a jsou poháněny supermasivními černými dírami. Černá díra v tomto rekordním kvasaru roste v hmotnosti o ekvivalent jednoho Slunce za den, což z ní dělá dosud nejrychleji rostoucí černou díru.

Černé díry pohánějící kvasary shromažďují hmotu ze svého okolí v procesu tak energetickém, že vyzařuje obrovské množství světla. Kvasary jsou jedny z nejjasnějších objektů na naší obloze, což znamená, že i ty vzdálené jsou ze Země viditelné. Obecně platí, že nejsvítivější kvasary označují nejrychleji rostoucí supermasivní černé díry.

„Objevili jsme dosud nejrychleji rostoucí černou díru. Má hmotnost 17 miliard Sluncí a spořádá hmotu něco málo přes jedno Slunce za den. To z ní dělá nejsvítivější objekt ve známém vesmíru,“ říká Christian Wolf, astronom z Australské národní univerzity (ANU) a hlavní autor studie, která byla zveřejněna v Nature Astronomy. Kvasar s názvem J0529-4351 je tak daleko od Země, že jeho světlu trvalo více než 12 miliard let, než k nám dorazilo.

Hmota přitahovaná k této černé díře ve formě disku vyzařuje tolik energie, že J0529-4351 je více než 500 bilionkrát svítivější než Slunce. „Všechno toto světlo pochází z horkého akrečního disku, který měří sedm světelných let v průměru – musí to být největší akreční disk ve vesmíru,“ říká doktorand ANU a spoluautor Samuel Lai. Sedm světelných let je asi 15 000krát větší než vzdálenost od Slunce k oběžné dráze Neptunu.

A co je pozoruhodné, tento rekordní kvasar se skrýval před zraky astronomů. „Je překvapením, že zůstal neznámý až do dneška, kdy už víme o milionu méně působivých kvasarů. Dosud nám doslova zíral do tváře,“ říká spoluautor Christopher Onken, astronom z ANU. Dodal, že tento objekt se objevil na snímcích z ESO Schmidt průzkumu jižní oblohy z roku 1980, ale jako kvasar byl rozpoznán až o desítky let později.

Nalezení kvasarů vyžaduje přesná pozorovací data z velkých oblastí oblohy. Výsledné datové soubory jsou tak velké, že výzkumníci často používají modely strojového učení k jejich analýze a odlišení kvasarů od jiných nebeských objektů. Tyto modely jsou však trénovány na existujících datech, což omezuje potenciální kandidáty na objekty podobné těm, které jsou již známy. Pokud je nový kvasar svítivější než kterýkoli jiný dříve pozorovaný, program ho může odmítnout a místo toho ho klasifikovat jako hvězdu nepříliš vzdálenou od Země.

Automatizovaná analýza dat z družice Gaia Evropské vesmírné agentury tak minula kvasar J0529-4351, protože byl příliš jasný na to, aby se jednalo o kvasar, což naznačovalo, že jde spíše o hvězdu. Vědci jej loni identifikovali jako vzdálený kvasar pomocí pozorování z 2,3metrového dalekohledu ANU na observatoři Siding Spring v Austrálii. Zjištění, že jde o nejsvítivější kvasar, jaký byl kdy pozorován, však vyžadovalo větší dalekohled a měření přesnějším přístrojem. Klíčová data poskytl spektrograf X-shooter na VLT ESO v chilské poušti Atacama.

Nejrychleji rostoucí černá díra, která byla kdy pozorována, bude také perfektním cílem pro upgrade přístroje GRAVITY+ na VLT Interferometer (VLTI) ESO, který je navržen tak, aby přesně změřil hmotnost černých děr, včetně těch, které jsou daleko od Země. Kromě toho Extrémně velký dalekohled ESO (ELT), 39metrový dalekohled ve výstavbě v chilské poušti Atacama, umožní identifikaci a charakterizaci takových nepolapitelných objektů ještě snadněji.

Nalezení a studium vzdálených supermasivních černých děr by mohlo vrhnout nové světlo na některé ze záhad raného vesmíru, včetně toho, jak se ony a jejich hostitelské galaxie formovaly a vyvíjely. Ale to není jediný důvod, proč po nich astronomové pátrají. „Osobně se mi ta honička prostě líbí,“ říká Christian Wolf. „Na pár minut denně se znovu cítím jako dítě, hraji si na honbu za pokladem, a nyní pokládám na stůl vše, co jsem se od té doby naučil.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/brightest-object-in-the-universe-discovered-powered-by-supermassive-black-hole-eating-a-sun-a-day/

autor: František Martinek