Mezinárodní výzkum vedený vědcem z brněnské Masarykovy univerzity ukázal, jakým způsobem černé díry ovlivňují plyn, který tvoří významnou část pozorovaného vesmíru.
Černé díry se často popisují jako kosmičtí otesánkové, kteří pohltí všechno, co se k nim dostane. Podle nového výzkumu by se daly přirovnat spíše k velrybám: většinu plynu totiž nepohltí, ale naopak vyvrhnou zpět do okolního prostoru v podobě silných výtrysků a větrů. Podobně jako velryba filtrující krill.
Vědci pozorovali vesmír pomocí nové japonské rentgenové observatoře XRISM, která umí díky svým vlastnostem nabídnout nový, velmi detailní pohled na horký plyn v kupách galaxií. Díky tomu dokázali teď poprvé zmapovat rychlost mezigalaktického plynu v kupě galaxií v Perseovi. Měření ukázala, že superhmotná černá díra v jejím středu, přibližně 200krát hmotnější než černá díra v naší Galaxii, vyvolává chaotické turbulentní pohyby tohoto plynu s rychlostmi až kolem 200 kilometrů za sekundu.
Tento plyn je z hlediska vlastností vesmíru velmi důležitý. Jen zhruba patnáct procent hmoty vesmíru totiž tvoří „běžná“ hmota složená z atomů, zatímco zbývajících 85 procent připadá na dosud záhadnou temnou hmotu. Výzkumy posledních 25 let navíc ukázaly, že méně než deset procent běžné hmoty se nachází ve hvězdách a galaxiích. Většinu tvoří velmi řídký horký plyn vyplňující prostor mezi galaxiemi, který vyzařuje rentgenové záření pozorovatelné pomocí vesmírných dalekohledů.
Výtrysky, které brání vzniku hvězd
Výše popsané výtrysky z černých děr nepřetržitě dodávají energii do okolního prostředí, promíchávají horký plyn a pohánějí pozorované turbulentní pohyby. „Tyto výsledky přinášejí zásadní poznatky o zpětné vazbě superhmotných černých děr, která by mohla vysvětlit, proč se jen malá část běžné hmoty ve vesmíru přeměňuje na hvězdy,“ uvedl hlavní autor studie Congyao Zhang, který působí na Masarykově univerzitě v Brně.
Dlouho se podle něj předpokládalo, že horký mezigalaktický plyn v kupách galaxií bude postupně chladnout, zhušťovat se a vytvářet nové hvězdy. Pozorování pomocí družice XRISM ale naznačují, že turbulence poháněná superhmotnými černými dírami hraje klíčovou roli v ohřívání tohoto plynu a účinně tak brání vzniku nových hvězd.
