Nová štúdia obracia na hlavu 20 rokov vedeckých teórií: Ako vznikli prvé kvazary?
Mimoriadne aktívne čierne diery v jadrách galaxií môžu vytvoriť kvazar - jasný a energetický objekt, ktorý sa opisuje ako "kozmický maják".
Kvazary alebo kvázihviezdne rádiové zdroje, sú mimoriadne energetické aktívne galaktické jadrá a radia sa medzi tie najjasnejšie objekty vo vesmíre. K vytvoreniu kvazaru do veľkej miery prispieva supermasívna čierna diera, ktorá v jadre galaxie pohlcuje obrovské množstvo hmoty.
Ako kvazary presne vznikli je záhadou pretrvávajúcou už viac ako 20 rokov. Približne miliardu rokov po vzniku vesmíru ich existovalo viac ako 200 a astrofyzici nedokázali pochopiť, ako mohli tieto vysokoenergetické úkazy vzniknúť tak skoro, informuje portál Phys. Nedávno publikovaná štúdia, vytvorená vedcami z University of Portsmouth túto záhadu vyriešila.
20-ročná záhada
Vedecký tím sa vo svojej práci dopracoval ku vzniku prvých kvazarov vo vesmíre, ktoré sa formovali v agresívnych a turbulentných podmienkach vzácnych rezervoárov plynu.
„Náš objav je mimoriadne fascinujúci, pretože obrátil na hlavu 20 rokov vedeckých teórií o tom, ako vo vesmíre vznikali prvé supermasívne čierne diery,“ vysvetľuje doktor Daniel Whalen, ktorý je vedúci novej práce.
Whalen vysvetľuje, že hoci dnes nachádzame supermasívne čierne diery s hmotnosťou miliárd našich Sĺnk, v roku 2003 astronómovia objavovali kvazary. Išlo o mimoriadne jasné objekty, ktoré sa prirovnávali ku „kozmickým majákom“. Ako už bolo spomenuté, kvazary vznikajú čiernou dierou aktívne pohlcujúcou obrovské množstvo hmoty v jej okolí, no v tej dobe nikto nedokázal povedať, ako tieto čierne diery vznikli tak skoro.
Predchádzajúce simulácie poskytli aspoň nejaké vodítko. Podľa nich mohli prvotné kvazary vzniknúť v regiónoch, kde sa krížili chladné, no mimoriadne silné prúdy plynu. V období miliardy rokov po veľkom tresku ich vo vesmíre existovalo len niekoľko, no čierna diera, ktorá v nich vznikla, by mala pri svojom zrode hmotnosť 100-tisíc násobku hmotnosti Slnka. Čierne diery dnes vznikajú kolapsom masívnych hviezd. Ich hmotnosť sa vo väčšine prípadov pohybuje od 10 do 100-násobku hmotnosti Slnka.
Neprehliadnite
Teórie zároveň tvrdia, že na počiatku vesmíru vznikali gigantické, no primitívne hviezdy. Tie mohli mať od 10 do 100-tisíc násobku hmotnosti Slnka a vznikali v mimoriadne exotických prostrediach. V týchto prostrediach sa nachádzalo silné ultrafialové žiarenie alebo prúdy medzi plynom a temnou hmotou. Takéto prostredie sa však nepodobalo na prostredie, z ktorého mohli vzniknúť prvé kvazary.
Gigantické hviezdy v oblakoch plynu
Vo svojej novej štúdií vedecký tím z University of Portsmouth využil počítačové simulácie, ktoré ukázali vesmír, krátko po jeho vzniku. Zistili, že husté prúdy plynu, z ktorých by teoreticky mohla vzniknúť supermasívna čierna diera, vytvárali gigantické hviezdy bez potreby špeciálneho prostredia. Turbulencie v oblaku plynu zabránili vzniku „normálnych“ hviezd, dokým sa oblak nezrútil pod svojou vlastnou váhou. V tom momente vznikli dve obrovské hviezdy. Jedna mala podľa simulácie hmotnosť 30-tisíc Sĺnk, zatiaľ čo druhá 40-tisíc Sĺnk.
„Prvotné hviezdy môžeme chápať ako dinosaury, boli obrovské a primitívne. Tieto hviezdy nežili dlho, než nastal gravitačný kolaps a vznikla z nich čierna diera,“ vysvetľuje Whalen.
Jediný druh oblaku, ktorý dokázal vytvoriť kvazar, bol druh oblaku, v ktorom na počiatku vznikali gigantické hviezdy. Úplne prvé supermasívne čierne diery, ktoré neskôr vytvorili kvazary, neboli ničím iným len prirodzeným výsledkom podmienok, ktoré sa v rannom vesmíre nachádzali.
Komentáre