Když černé díry ztichnou
Představte si supermasivní černou díru ve středu galaxie, která šťastně vystřeluje obrovské trysky částic rychlostí blízkou rychlosti světla. Tyto trysky vytvářejí masivní laloky vyzařující rádiové vlny, které se mohou táhnout na vzdálenost milionů světelných let. Docela úžasné, že?
Nyní si představte, že tato černá díra prostě... přestane. Trysky se vypnou. Co se stane pak?
Vědci se těmito „pozůstatkovými rádiovými galaxiemi“ zabývají už nějakou dobu, ale nová studie právě odhalila něco, co všechny překvapilo: tyto pohasínající kosmické struktury mizí mnohem rychleji, než jsme očekávali.
Překvapení v datech
Tým z Univerzity v Kapském Městě a Meziuniverzitního institutu pro datově náročnou astronomii studoval oblast oblohy nazvanou pole XMM-LSS. Hledali rádiové galaxie, které přestaly produkovat trysky – v podstatě fázi „doznívání“ po ztišení supermasivní černé díry.
To, co našli, bylo fascinující. Ze 14 kandidátů, které prozkoumali, se 12 ukázalo jako skutečné pozůstatkové rádiové galaxie. Klíčem bylo spojení pozorování z několika rádiových teleskopů pokrývajících obrovské rozmezí frekvencí – od 144 MHz až po 1,5 GHz. To jim poskytlo detailní obraz toho, jak se rádiové signály mění napříč různými vlnovými délkami, což je klíčové pro rozlišení pozůstatkových galaxií od těch, které jsou stále aktivní.
To, co mě opravdu nadchlo, je následující: mnoho z těchto pozůstatků se zdá být velmi mladých. Jejich stáří se pohybovalo přibližně mezi 8 až 42 miliony let, s mediánem kolem 12 milionů let. To může znít staré (a také je!), ale ve srovnání s předchozími studiemi pozůstatkových rádiových galaxií jsou to prakticky miminka.
Proč na tom záleží?
Dobře, tady to začíná být zajímavé. Pokud pozůstatkové rádiové galaxie pohasínají rychleji, než jsme si mysleli, znamená to, že jich tam venku je pravděpodobně mnohem více, které jsme zcela přehlédli. Pohasly pod náš detekční práh dříve, než jsme vůbec měli šanci je spatřit.
Představte si to jako pokus spočítat světlušky na louce, ale ty nejen blikají – zcela mizí jen pár minut po tom, co se rozsvítí. Pravděpodobně byste podcenili, kolik světlušek tam ve skutečnosti je, že?
Se těmito kosmickými strukturami se může dít totéž.
Je zde ještě jeden zvrat: vzdálenost hraje roli. Výzkumníci zjistili, že vzdálenější galaxie (vyšší rudý posuv, jak se říká v astronomii) se zdají pohasínat ještě rychleji. Je to proto, že částice letící prostorem intenzivněji interagují s reliktním zářením vesmíru – zbytkovým zářením z Velkého třesku. Vzdálené pozůstatky mají tedy další důvod k rychlému zmizení.
Co nám to říká o černých dírách
Tady je pohled na celkový obraz. Tyto umírající rádiové galaxie nám pomáhají pochopit cyklus činnosti supermasivních černých děr – v podstatě to, jak dlouho jsou aktivní a produkují trysky versus jak dlouho jsou zticha.
Některé z pozůstatků v této studii vypnuly své trysky teprve nedávno, zatímco jiné mlčely mnohem déle. Tento rozptyl nám říká, že aktivita černých dě