Evropský vesmírný teleskop potvrzuje souvislost mezi kolidujícími galaxiemi a hladovými černými dírami
Když se dvě galaxie srazí, vzniká kosmické ohňostroj. Na první pohled to zní logicky, ale poprvé bylo tato skutečnost přesvědčivě prokázána evropským vesmírným teleskopem Euclid pomocí samočinné neuronové sítě.
Evropský vesmírný teleskop byl vypuštěn v létě roku 2023 a v průběhu šesti let zdokumentuje a přeměří desítky milionů galaxií. Hlavním cílem je získat lepší porozumění vývoji vesmíru a životnímu cyklu galaxií.
Aktivní černé díry
Astronomové již dlouho vědí, že téměř všechny galaxie skrývají ve svém jádru supermassivní černé díry, často miliony nebo dokonce miliardykrát hmotnější než Slunce. Některé z těchto černých děr jsou však navíc ‚aktivní‘: pohlcují obrovské množství plynu a předtím, než všechen plyn navždy zmizí ve hladové černé díře, vyzařují obrovské množství záření.
Statistická analýza měření Euclid na přibližně jednom milionu galaxií nyní ukázala, že taková aktivní jádra se vyskytují převážně u galaxií, které se srazily a spojily se se svými sousedy. Pro astronomy to není žádné překvapení, ale prokázat to je náročný úkol. Toho dosáhli Antonio La Marca, Lingyu Wang a Berta Margalef-Bentabol z institutu pro výzkum vesmíru Sron v Groningenu ve spolupráci s velkým mezinárodním týmem astronomů. Výsledky byly publikovány v tématickém čísle odborného časopisu Astronomie a astrofyzika, které je zcela věnováno prvním výsledkům z Euclid.
Neurální síť
Jedním z problémů bylo zjistit, jak rozpoznat, zda má galaxie za sebou srážku. Studium jednoho milionu vzdálených galaxií jednotlivě by bylo nemožné. Proto astronomové vyvinuli samočinnou neuronovou síť, aby rozpoznali takzvané fúze na snímcích Euclid. Ukázalo se, že tyto fúze mají mnohem častěji aktivní jádra než ‚běžné‘ galaxie.
Vzájemné srážky galaxií způsobují tolik rozruchu, že velké množství plynu a prachu se dostane blízko centrálních černých děr, vysvětluje Huub Röttgering z Leidenské hvězdárny. ‚Velmi pěkná práce. Imponující je, jak byly krásné nové data z Euclid použity k dosažení důležitých a robustních závěrů.‘
Ale jak přesně to funguje, zatím podle Barthela nevíme. ‚Fúze vedou k vlně vzniku nových hvězd,‘ říká, ‚protože plyn, ze kterého hvězdy vznikají, je rozvířen a stlačen. V tomto procesu mohou být hvězdy a plynové oblaky také tlačeny a taženy směrem k černé díře.‘
Kolidování Mléčné dráhy
Závěry badatelů Sron a jejich kolegů odpovídají předpovědím počítačových simulací vývoje vesmíru, uvádí spolupautor Joop Schaye z Leidenské hvězdárny. Možná to není tak překvapivé, protože neuronová síť byla trénována na jedné z těchto velkých simulací. ‚Důležitým dalším krokem je zjistit, zda trénink na jiných simulacích poskytne stejnou odpověď,‘ říká Schaye.
Tyto výsledky také nabízejí pohled do budoucnosti našeho vlastního Mléčné dráhy. Ta se možná za přibližně čtyři miliardy let srazí se sousední galaxií Andromeda. Získáme ‚my‘ také takovou extrémně aktivní supermassivní černou díru? Röttgeringova odpověď je stručná, ale výstižná: ‚Rozhodně!‘
