Astronomové popsali obří výtrysk energie z počátku vesmíru. Blazar má délku 1600 světelných let

Když byl vesmír starý jen miliardu let, vymrštila vzdálená galaxie obří, extrémně rychlý výtrysk plazmy a radiace. Po téměř třinácti miliardách letech je viditelný jako záblesk, kterému vědci říkají blazar. Italští astronomové ho teď popsali a zjistili o něm spoustu zajímavého.

Blazar PSO J0309+27
Zdroj: Spingola et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Tento obří plazmový výtrysk je z lidského hlediska nepopsatelně velký: táhne se kosmem na vzdálenost asi 1600 světelných let. Pro srovnání hvězdný disk „naší“ galaxie Mléčná dráha má průměr přibližně 100 tisíc světelných let a tloušťku přibližně jeden tisíc světelných let. Vědci blazar pozorovali pomocí soustavy deseti radioteleskopů jménem Very Long Baseline Array.

Co je blazar

Tímto termínem se označuje jádro galaxie, jehož výtrysk plazmatu směřuje směrem k Zemi. Astronomové považují za toto jádro nejčastěji supermasivní černou díru. Blazary patří k energeticky nejintenzivnějším známým jevům ve vesmíru.

Rozložení teleskopů Very Long Baseline Array
Zdroj: Wikimedia Commons

Na tom nově popsaném, který dostal jméno PSO J0309+27, je pozoruhodné zejména jeho stáří. Z doby krátce po vzniku vesmíru jich totiž věda zná méně, než by se dalo očekávat. Autoři studie předpokládají, že mezi známými blazary, které leží k Zemi blíže (a tedy jsou mladší), a tímto prastarým z počátku světa může být zásadní rozdíl – mohou mít zcela odlišné vlastnosti.

Blazar PSO J0309+27 leží v souhvězdí Berana ve vzdálenosti 12,8 miliardy světelných let od Země. Byl odhalen v březnu letošního roku a je vůbec nejstarším známým blazarem – a současně je velmi silný. Kombinace těchto vlastností z něj činí skvěle sledovatelného svědka toho, jak probíhal vývoj v raných dobách kosmu.

Nepochopitelná rychlost

Pozoruhodné je, že výtrysk tohoto blazaru je relativně pomalý – má rychlost asi tří čtvrtin rychlosti světla. Jsou přitom známé i blazary, který mají až 90 procent rychlosti světla.

A nedávno objevený blazar 3C 279, který od Země leží pět miliard světelných let daleko, je co se rychlosti týče ještě podivnější. Jeho výtrysky se totiž pohybovaly zdánlivě nesmírně rychle –⁠ patnáctkrát až dvacetkrát rychleji než světlo. Podle vědců mohou výtrysky hmoty z černé díry vytvářející záblesky záření gama skutečně překročit rychlost světla, a to v obklopujícím plynném oblaku, aniž by tím byla porušena Einsteinova teorie relativity.

Výtrysk plazmy černé díry
Zdroj: Event Horizont Telescope

Teorii relativity neporušují, protože se pouze pohybují rychleji než světlo skrz prostředí výtrysku, nikoliv rychleji než světlo ve vakuu –⁠ v uvažovaném výtrysku se totiž světlo šíří stále pomaleji než ve vakuu.

Autor tohoto výzkumu Jon Hakkila prohlásil, že dobrým způsobem vizualizace šíření superluminálních výtrysků je představa, kdy osoba na jedné straně jezera vrhne plochý kámen po vodní hladině, který bude poskakovat a vytvářet „žabky“ ve směru k osobě na druhé straně jezera.

Frekvence „poskoků“ vrženého kamene pohybujícího se vzduchem bude mezi jednotlivými skoky rychlejší než vlny generované při pohybu ve vodě. Hakkila říká, že uvidíte vlny vytvořené při každém skoku přibližujícího se kamene v obráceném pořadí. Nejdříve spatříte vlny vytvořené při posledním skoku kamene po hladině jezera a vlny z počátečního skoku k vám připutují jako poslední.