Gigantické výtrysky hmoty objevené ve vesmíru

Měřítko je obrovské: černá díra vyvrhuje gigantické výtrysky materiálu do vesmíru na vzdálenost desetinásobku vzdálenosti mezi Mléčnou dráhou a nejbližší galaxií. Objev by mohl pomoci vyřešit vesmírnou záhadu.

Jde o nový rekord ve vesmíru: Černá díra vyvrhne hmotu do vesmíru ve dvou soustředěných gigantických výtryscích na obrovskou vzdálenost 23 milionů světelných let – a pravděpodobně tak ovlivňuje vznik galaxií v oblasti mnohem silněji, než se dříve předpokládalo. Uvádí to mezinárodní výzkumný tým v časopise „Nature“. Předchozí rekord pro takové výtrysky hmoty, nazývané „jety“, se pohyboval v rozmezí 16 milionů světelných let.

Téměř všechny galaxie obsahují ve svém středu masivní černé díry s hmotností milionkrát nebo dokonce miliardkrát větší než Slunce. „Nyní víme, že galaxie a černé díry se vyvíjejí společně,“ vysvětluje George Djorgovski z Caltechu, Kalifornského technologického institutu v USA. ,,Rozhodující je, že výtrysky transportují velké množství energie směrem ven – a tím ovlivňují růst galaxií v okolí. Nový objev nám ukazuje, že tento vliv sahá mnohem dále, než se dříve myslelo.“

Gigantické výtrysky hmoty objevené ve vesmíru
Ilustrace proudového letadla „Porfyrion“

Velké černé díry svým silným gravitačním působením přitahují plyn z okolí, a tak dále nabývají na hmotnosti. Část plynu ale nespadá do černých děr, ale stává se odkloněna magnetickými poli a katapultována zpět do vesmíru na magnetických pólech ve dvou svázaných výtryscích hmoty.

Obr z řecké mytologie jako kmotr

Ještě před několika lety nebeští vědci předpokládali, že tyto gigantické výtrysky mohou být typicky dlouhé několik set tisíc světelných let. Jen několik výjimek dosáhlo do vesmíru několik milionů světelných let.

To se změnilo v roce 2018: Při zkoumání rozsáhlých kosmických struktur pomocí anténního systému LOFAR v Evropě narazil výzkumný tým na četné výtrysky materiálu v rozsahu milionů světelných let. ,,Byli jsme překvapeni,“ říká Martijn Oei z Caltechu, ,,protože jsme si mysleli, že tak dlouhé trysky jsou vzácné.“

LOFAR nyní detekoval více než 8 000 párů výtrysků vycházejících z černých děr. Výzkumníci pojmenovali nejdelší z těchto hmotných výtrysků „Porfyrion“ po obrovi v řecké mytologii. Nyní objevené výtrysky jsou asi desetkrát delší než vzdálenost mezi Mléčnou dráhou a mlhovinou Andromeda, nejbližší velkou galaxií.

Možný původ magnetických polí

Aby Oei, Djorgovski a jejich kolegové vystopovali původ porfyrionových paprsků, provedli další pozorování pomocí několika velkých dalekohledů. Nakonec našli masivní galaxii ve středu dvou výtrysků, asi desetkrát větší než naše Mléčná dráha a 7,5 miliardy světelných let od Země.

„Až doteď jsme si mysleli, že obzvláště velké trysky jsou fenoménem dnešního vesmíru,“ říká Oei. Ale Porphyrion ukazuje, že tak silné gigantické výtrysky hmoty existovaly už dávno. Výtrysky mohou mít také dopad na kosmický vývoj. ,,Každé místo ve vesmíru,“ říká Oei, ,,se může v určitém okamžiku ovlivnit aktivitou černých děr.“

Objevy LOFAR se zdají pravděpodobně jen špičkou ledovce. ,,LOFAR prohledal pouze 15 % oblohy. A tyto trysky se jeví těžké najít,“ zdůrazňuje Oei. ,,Proto se domníváme, že existuje mnohem více těchto obrů.“ Je možné, že, říká Oei, pocházejí z velkých černých děr – a trysky je vynesly do širého vesmíru.