Pomocí teleskopu Subaru byla nalezena supermasivní černá díra, která v raném vesmíru, před přibližně 12 miliardami let, rostla podstatně rychleji než jakékoli známé těleso do této doby. Tato černá díra se mimořádně jasně vyznamenává jak v rentgenovém, tak v rádiovém spektru, ačkoliv pohlcuje značné množství plynu. Objevené jevy, které se dosud považovaly za neslučitelné, přinášejí nové vhledy do mechanismů růstu supermasivních černých děr.

V centru mnoha galaxií se nacházejí supermasivní černé díry, jejichž hmotnost se pohybuje od milionů po miliardy hmotností Slunce. Černé díry rostou tím, že pohlcují okolní materiál, což vede k uvolnění intenzivního světla. Okolo černých děr se tvoří struktury v podobě akrečních disků, kde plyn rotuje, a vnitřní oblasti s vysokými teplotami, přičemž některé materiály vysílají rychlé „jety“. Kombinace těchto jevů umožňuje pozorování pomocí různých typů světla, včetně viditelného, ultrafialového, rentgenového a rádiového. Černé díry, které jsou obzvlášť jasné, jsou označovány jako kvazary, avšak mechanismy jejich růstu a jejich vztah k růstu mateřských galaxií zůstávají záhadou.

Výzkum prováděný týmem univerzit

Tým výzkumníků, v jehož čele stojí odborníci z Waseda University a Tohoku University, zkoumal pohyb plynu kolem kvazaru v raném vesmíru a s vysokou přesností změřil hmotnost supermasivní černé díry z období před asi 12 miliardami let. Zaznamenaný růstový poměr této černé díry, vycházející z její hmotnosti a jasnosti v rentgenovém záření, je nejvyšší, jaký byl dosud zaznamenán u černých děr s podobnou hmotností.

Neobvyklé pozorování

Jedním z pozoruhodných zjištění je, že tento kvazar je jasný jak v rentgenovém, tak v rádiovém spektru. Dříve se předpokládalo, že u rychle rostoucích černých děr se vysokoteplotní plynové oblasti efektivně ochlazují, což vede ke slabšímu rentgenovému záření a méně výrazným jasům rádiových jetů. Tento objev naznačuje, že u této černé díry může existovat dosud neznámý a neobvyklý mechanismus. Tým navrhuje, že pozorování velmi jasného rentgenového záření může být důsledkem kolísání tempa růstu supermasivní černé díry.

Mezi dalšími závěry zjistili, že jasnost v rádiovém spektru naznačuje, že tento kvazar emitoval extrémně intenzivní jet, který by mohl potlačit proces tvorby hvězd v mateřské galaxii. Tento objev by mohl poskytnout klíčové informace o vzájemném vlivu mateřských galaxií a supermasivních černých děr na jejich růst v raném vesmíru.

Pohled na budoucnost

Malá Sahiko Obuchi, studentka postgraduálu na Waseda University, vyjadřuje naději, že tento objev by mohl přispět k osvětlování procesu formování supermasivních černých děr v raném vesmíru, což dosud bylo považováno za obtížné. Plánují také prozkoumat mechanismy vyzařování rentgenového a rádiového záření z tohoto kvazaru a zjistit, zda existují podobná tělesa, která dosud nebyla objevena.