Dlouho se předpokládalo, že velikost supermasivní černé díry v jádru galaxie úzce souvisí s počtem hvězd, které galaxie obsahuje – ale nakonec to nemusí být tak jednoduché.
VIDEO: Co kdyby se Velký třesk nikdy nestal?
Každá galaxie je zakuklena uvnitř masivního halo temné hmoty, neviditelné hmoty, o které se předpokládá, že tvoří téměř 85 procent veškeré hmoty ve vesmíru. Čím větší je galaxie, tím větší je halo temné hmoty. Hvězdy, které pozorujeme v jakékoli dané galaxii, tvoří nepatrný zlomek celkové hmotnosti této galaxie – halo se může rozprostírat stovky tisíc světelných let od „okraje“viditelné galaxie.
Viditelné hvězdy a plyn v galaxii lze proto považovat pouze za „uzel“této galaxie; zbytek „kola“sahá daleko do mezigalaktického prostoru, ale jelikož se skládá z temné hmoty, která neinteraguje s elektromagnetickým zářením (světlem), není vidět.
Ačkoli astronomové o těchto halozích vědí již nějakou dobu, jejich gravitační dopad na viditelný materiál (hvězdy, planety, plyn) uvnitř jejich hostitelských galaxií je špatně pochopen. A nyní je vliv temné hmoty na vývoj černých děr pod drobnohledem.
ANALÝZA: Vytvořily 'Dark Stars' supermasivní černé díry?
"Zdá se, že existuje záhadná souvislost mezi množstvím temné hmoty, kterou galaxie zadržuje, a velikostí její centrální černé díry, i když obě fungují na velmi odlišných měřítkách," řekl vedoucí autor Akos Bogdan z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. (CfA), Cambridge, Mass. Bogdanova práce, spoluautorem s Andy Gouldingem (z Princetonské univerzity), byla přijata k publikaci v The Astrophysical Journal.
Předpokládá se, že většina galaxií obsahuje ve svých jádrech supermasivní černou díru a studiem více než 3 000 eliptických galaxií Bogdan a Goulding změřili hmotnosti svých monster černých děr měřením rychlostí hvězd svištějících kolem centrálních černých děr..
Poté, aby změřili celkovou hmotnost temné hmoty, kterou tyto galaxie vlastnily, výzkumníci pozorovali rentgenové záření generované horkým plynem, který galaxie obsahovaly. Čím více horkého plynu galaxie má, tím je její halo hmotnější.
ANALÝZA: Černé díry jako medové nádoby s exotickými částicemi?
S těmito informacemi byli vědci schopni odvodit, že existuje silný vztah mezi množstvím temné hmoty halo a hmotností centrální černé díry. Tato korelace temné hmoty je mnohem silnější než vztah mezi počtem hvězd a hmotností černé díry.
Vzhledem k tomu, že eliptické galaxie jsou produkty galaktických fúzí – tj. mnoha galaxií shlukujících se dohromady během miliard let – konečná eliptická galaxie se neskládá pouze z mnoha galaxií v hodnotě hvězd, ale je také rezervoárem veškeré temné hmoty, kterou tyto galaxie obsahovaly. Temná hmota má tedy dominantní gravitační dopad, dominuje galaktickému vývoji a řídí růst černých děr.
"Ve skutečnosti akt sloučení vytváří gravitační plán, který galaxie, hvězdy a černá díra budou následovat, aby se vytvořily," řekl Bogdan.
Zdroj: Tisková zpráva CfA
