Vzdálená galaxie svítící jako více než 300 biliónů Sluncí byla objevena na základě pozorování pomocí družice NASA s názvem WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). Objekt je doposud nejsvítivější objevenou galaxií a novou třídou objektů objevených družicí WISE, tzv. mimořádně svítivých infračervených galaxií, zkráceně ELIRGs (Extremely Luminous InfraRed Galaxies). Galaxie je menší než Mléčná dráha, ale vyzařuje 10 000krát více energie.

Umělecká představa vzhledu nejsvítivější známé galaxie. Autor: NASA

„Podívali jsme se na velmi intenzivní fáze vývoje galaxií,“ říká Chao-Wei Tsai (NASA, Jet Propulsion Laboratory), hlavní autor článku uveřejněného 22. května 2015 v časopise Astrophysical Journal. „Toto oslňující světlo může mít původ v ohromných vzplanutích galaktické černé díry.“

Mimořádně zářivá galaxie pojmenovaná WISE J224607.57-052635.0 může mít ve svém středu obrovskou černou díru, která se krmí okolním plynem. Supermasivní černá díra přitahuje plyn a další hmotu do okolního disku, který se zahřívá na vysokou teplotu několika miliónů stupňů a vyzařuje velké množství energie v oboru viditelného světla, ultrafialového a rentgenového záření. Světlo je blokováno obklopujícími oblaky prachu. Prach se následně zahřívá a září v oboru infračerveného světla. Ve skutečnosti více než 99 % záření této prachové galaxie má podobu infračerveného záření.

Obrovské černé díry se běžně nacházejí v jádrech galaxií, avšak objev tak velké černé díry ve vzdáleném vesmíru je vzácný. Protože světlo z galaxie obsahující černou díru putovalo vesmírem 12,5 miliardy roků, než dospělo k nám na Zemi, astronomové spatřili objekt ve stavu, v jakém existoval ve vzdálené minulosti. Černá díra byla již tehdy miliardkrát hmotnější než Slunce, když vesmír byl starý pouze desetinu současného věku 13,8 miliardy roků.

Nová studie nastínila tři důvody, jak černé díry v galaxiích ELIRGs mohly dospět do takových hmotností. Zaprvé se mohly tak velké již zrodit. Jinými slovy „zárodek“ či embryonální černá díra již mohla být tak velká. „Jak dorostla do extrémní velikosti?“ ptá se Peter Eisenhardt, vědecký projektant WISE a JPL a spoluautor článku. „Jednou z možností je, že se již s touto velikostí zrodila.“

Další dvě vysvětlení vyžadují buď přerušení nebo překonání teoretického limitu krmení černé díry, tzv. Eddingtonův limit. Když se černá díra krmí, padající plyn na její povrch se zahřívá a způsobuje záblesky světla. Tlak záření ve skutečnosti vyvrhuje okolní plyn pryč, vytváří určitá omezení, jak rychle může černá díra nepřetržitě přitahovat okolní materiál. Jestliže černá díra je na spodní hranici limitu, může teoreticky narůst závratným tempem do velkých rozměrů.

Zdroje a doporučené odkazy:

[1] phys.org