JWST odhalil, jak supermasivní černé díry formují největší galaxie ve vesmíru

Vesmírný teleskop Jamese Webba (JWST) pozoroval skupinu masivních galaxií vzdálených asi 11 miliard světelných let, které zastavily svůj růst vlivem supermasivních černých děr. Kupy galaxií, často označované jako „velká města“ vesmíru, jsou zabydleny obřími eliptickými galaxiemi, které přestaly tvořit hvězdy a ukončily svůj růst. Navzdory rozsáhlému výzkumu zůstává přesný mechanismus tohoto zastavení tvorby hvězd nejasný.

V průlomové studii vědci použili vesmírný teleskop JWST ke zkoumání předchůdců současných kup galaxií. Jejich pozorování poukazují na roli supermasivních černých děr při potlačování tvorby hvězd, což těmto galaxiím umožnilo vyvinout se do podoby masivních eliptických struktur, které pozorujeme v dnešním vesmíru.

Zkoumání kup galaxií pomocí JWST
Pochopení toho, jak galaxie vznikají a rostou, je klíčovým tématem astrofyziky. V hustých oblastech vesmíru, jako jsou kupy galaxií, převládají obří eliptické galaxie. Tyto masivní, staré galaxie jsou tvořeny staršími hvězdami. Zatímco vědci stále diskutují o tom, jak tyto galaxie přestávají tvořit nové hvězdy, jedna z hlavních teorií naznačuje, že rozhodující roli hrají supermasivní černé díry (SMBH). Tím, že SMBH vyzařují intenzivní energii, mohou potlačit přísun plynu potřebného pro tvorbu hvězd, což může vést ke vzniku obřích eliptických galaxií, které pozorujeme dnes.

Aby tuto myšlenku prozkoumal, studoval mezinárodní tým vědců masivní galaxie v protokupě galaxií Spiderweb, která se nachází ve vzdálenosti 11 miliard světelných let. S využitím dat z vesmírného dalekohledu Jamese Webba tým zkoumal tyto vzdálené galaxie v dosud nevídaných detailech. Tým vedl Rhythm Shimakawa z japonské Waseda University a jeho členy byli mimo jiné Yusei Koyama z National Astronomical Observatory of Japan, Tadayuki Kodama z japonské Tohoku University, Helmut Dannerbauer a J. M. Perez-Martinez z Instituto de Astrofísica de Canarias a Universidad de La Laguna ve Španělsku.

Jejich výsledky byly publikovány 18. prosince 2024 v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

Zjištění o SMBH a vývoji galaxií
Týmu se podařilo získat mapy rekombinačních čar vodíku s vysokým rozlišením, které indikují aktivitu tvorby hvězd a SMBH, pomocí kamery pro blízkou infračervenou oblast umístěné na JWST. Podrobná analýza ukázala, že masivní galaxie s aktivními SMBH nevykazují žádné známky tvorby hvězd, což znamená, že jejich růst je působením SMBH silně brzděn. Výsledky podporují teoretickou předpověď, že vznik obřích eliptických galaxií souvisí s aktivitou SMBH v minulosti.

Poznatky z dlouhodobých astronomických studií
„Protohvězdokupa Spiderweb byla naším týmem studována více než 10 let pomocí teleskopu Subaru a dalších zařízení. Díky novým datům z JWST jsme nyní schopni 'odpovědět na otázky' týkající se pochopení a předpovědi vzniku galaxií, které jsme nashromáždili,“ poznamenává Shimakawa. Dále dodává: „Tato studie představuje významný krok vpřed v rozšiřování našeho chápání společného vývoje SMBH a galaxií v kosmických městech.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/james-webb-reveals-how-supermassive-black-holes-sculpt-the-universes-largest-galaxies/ a https://www.waseda.jp/top/en/news/82893

autor: František Martinek