Hubble objevil dvojité kvasary

V článku uveřejněném v časopise Nature Astronomy američtí astronomové informovali o objevu dvojitých kvasarů. Hned dva podobné objekty zaznamenal vesmírný dalekohled Hubble v raném vesmíru. Věk každého z nich činí nejméně 10 miliard let.

Kvasary jsou jedněmi z nejjasnějších objektů ve viditelném vesmíru. Má se za to, že se jedná o aktivní jádra galaxií v počáteční vývojové etapě, v nichž supermasivní černá díra pohlcuje okolní hmotu a formuje akreční disk. Ten je právě zdrojem výjimečně silného záření, které mnohokrát převyšuje celkový zářivý výkon všech hvězd takových galaxií, jako je ta naše.

Kvasary jsou roztroušeny po celém vesmíru. Jsou to většinou velmi staré objekty, které se formovaly v raných etapách jeho vývoje, nacházejí se ale tak daleko, že jejich světlo dosahuje Země teprve nyní. Vědci se domnívají, že je mezi nimi mnoho dvojitých systémů, avšak teprve s objevením Hubbleova dalekohledu se stalo možným rozlišit uvnitř velmi jasné skvrny dvou jednotlivých objektů.

Dvojité kvasary objevili odborníci z Illinoiské univerzity v Urbana Champaign. Zpočátku byl za využití pozorování vesmírné observatoře Gaia Evropské vesmírné agentury a údajů Sloan Digital Sky Survey sepsán seznam možných párů kvasarů v raném vesmíru.

Byly vyčleněny především objekty, které prokazovaly menší kmitavé pohyby. Tyto kmity mohly podle vědců svědčit o nahodilých fluktuacích světla, protože každý člen páru kvasarů měnil svůj jas. Pak na ně vědci zamířili Hubbleův dalekohled. Ze čtyř naplánovaných cílů byly dva potvrzeny.

„Podle našich odhadů připadá ve vesmíru na každý tisíc jednotlivých kvasarů jeden dvojitý,“ uvádí se ve zprávě pro tisk Illinoiské univerzity slova prvního autora studie, profesora astronomie Yue Shena. „Takže objevit tyto dvojité kvasary je totéž, co najít jehlu v kupce sena“.

Autoři se domnívají, že se dvojité kvasary nacházejí v centrech spojujících se galaxií, a mohou se časem sjednotit do supermasivních černých děr a způsobit přitom gravitační vlny.

Fotografie z Hubbleova dalekohledu ukazují, že se kvasary uvnitř každého páru od sebe nacházejí ve vzdálenosti pouhých asi 10 tisíců světelných let. Pro srovnání: Slunce se nachází ve vzdálenosti 26 tisíc světelných let od supermasivní černé díry v centru naší galaxie.

„Kvasary měly obrovský vliv na formování galaxií ve vesmíru,“ říká další účastnice výzkumu Nadia Zakamska z univerzity Johnse Hopkinse v Baltimoru. „Objevení dvojitých kvasarů v této rané epoše je důležité, protože teď můžeme ověřit naše dávné myšlenky o tom, jak se černé díry a jejich rodičovské galaxie vyvíjely spolu.“

Vědci jsou si získaným výsledkem jisti, i když říkají, že je tu menší pravděpodobnost, že fotografie Hubbleova dalekohledu zachytily dvojitá zobrazení jednoho kvasaru rozdělené v procesu gravitačního čočkování. Dochází k tomu, když se gravitace masivní galaxie v popředí rozděluje a zesiluje světlo kvasaru v pozadí na dva zrcadlové obrazy. Výzkumníci ale tvrdí, že je tento scénář málo pravděpodobný, protože Hubble nenašel žádné galaxie v popředí vedle dvou párů kvasarů.

Aby se přesvědčili o správnosti svých výsledků, autoři realizovali dodatečná pozorování pomocí dalekohledů Gemini Národní výzkumné laboratoře optické a infračervené astronomie NOIRLab, která potvrdila závěry vědců.