Nejzářivější představení vesmíru

Pojďme si povídat o jedné z největších záhad, které vesmír nabízí. Říkají se jim kvasary — a věřte mi, je to přesně ten druh věcí, který vám dokáže vyhodit mozek z hlavy.

Kvasary jsou vlastně supermasivní černé díry, které zrovna hodují. Polykají plyn a prach ze svého okolí a při tom uvolňují neskutečné množství energie. Svítí tak intenzivně, že byste jejich záři mohli přirovnat k bilionu sluncí. Jediný kvasar překoná světlo všech hvězd v celé galaxii dohromady. Upřímně, chvíli mi trvalo, než jsem to vstřebal.

A tohle je teprve začátek.

Obří černé díry, které neměly existovat

Vědci nedávno vykopali 31 kvasarů, které patří k nejstarším, jaké kdy spatřily světlo našeho dalekohledu. Dva z nich drží rekord v tom, že existovaly, když vesmíru bylo sotva 670 milionů let. Pro kosmické měřítko? Hrázděnka.

Tady je ale háček. Tyto kvasary pohánějí černé díry s hmotností miliard sluncí. Jak se tam dostaly tak rychle? Podle našich současných modelů růstu černých děr na to neměly čas.

„Je to jako najít dospělého slona ve školce," vysvětlují to vědci. Kosmičtí příšerky, které existovaly, když se vesmír teprve učil chodit.

Hledání jehly v kupce sena, ve tmě, uprostřed požáru

Teď vás možná napadne — jak je vůbec vědci nacházejí?

Zaprvé, tyto staré kvasary jsou vzácné. Hodně vzácné. Jen pár galaxií jich v raném vesmíru dokázalo hostit. Zadruhé, jejich světlo je mizivé a snadno se plete s bližšími hvězdami v naší Galaxii. Představte si, že hledáte slabou svíčku na Times Square, zatímco vedle vás září reflektor.

A je to ještě horší. Vesmír se rozpíná, takže světlo z těchto vzdálených objektů se cestou k nám natahuje. Když k nám dorazí, přesune se z ultrafialového do infračerveného spektra. Problém? Země sama o sobě v infračerveném oboru září. Hledat takové kvasary ze Země je jako pozorovat hvězdy s baterkou namířenou do očí.

Rok co rok tak astronomové nacházeli jen ty nejjasnější kvasary. Na pořádné studium rané populace zkrátka neměli dost materiálu.

Euclid: Detektiv ve vesmíru

V roce 2023 vypustila Evropská kosmická agentura teleskop Euclid — a situace se úplně změnila. Místo toho, aby se prodíral zemskou atmosférou, Euclid kouká na vesmír z čistého prostoru.

Euclid umí mapovat obří kusy oblohy s neuvěřitelnou hloubkou. Jako byste konečně dostali ten nejsilnější reflektor a zároveň byli v naprosté tmě.

A výsledky? Působivé. Z dat Euclid Wide Survey tým objevil 31 zbrusu nových starodávných kvasarů, přičemž některé pocházejí z doby, kdy vesmír měl sotva pět procent svého současného věku. Čtrnáct z nich má rudý posuv 7 nebo vyšší — jejich světlo k nám letělo přes 13 miliard let.

Dva nejstarší mají rudý posuv 7,69 a 7,77 — jsou to vůbec nejstarší známé kvasary. Leží přes 13 miliard světelných let daleko. Vidíme je tak, jak vypadaly během prvních 670 milionů let existence vesmíru.

Více než jen senzační headline

Co je na tom ale opravdu zajímavé? Když se vědci podívali blíž na jednoho z těchto prastarých kvasarů, našli ho obklopeného prašnou, plynem nacpanou galaxií plnou intenzivně se rodících hvězd. Tohle nám napovídá, v jakých podmínkách ty nejstarší supermasivní černé díry rostly.

Kvasary navíc pocházejí z období zvaného epocha reionizace — éry, kdy první hvězdy a galaxie začaly přeměňovat raný vesmír a ionizovat vodíkový plyn, který ho vyplňoval. Prostě období, které formovalo vesmír tak, jak ho známe dnes.

Proč by vás to mělo zajímat

Tohle je ta část, která mě baví nejvíc. Nejde jen o sbírání senzačních čísel. Tyto objevy přímo zpochybňují naše představy o tom, jak černé díry vznikají a rostou.

Máme tu černé díry s miliardami hmotností Slunce — a to ve vesmíru mladším než 700 milionů let. Podle všeho, co jsme si mysleli o růstu černých děr — tedy že pomalu polykají okolní hmotu — by to jednoduše možné být nemělo.

A přesto existují.

Buďto černé díry dokážou růst mnohem rychleji, než jsme si představovali, nebo existuje nějaký mechanismus, který ještě neznáme. Možná obojí. Každopádně žijeme v době, kdy realita testuje naše teorie.

Euclid otevírá okno do první miliardy let vesmíru, a to, co tam vidíme, je zároveň krásné i matoucí. Já osobně se nemohu dočkat, co dalšího nám vesmír ještě odhalí.