Webbův teleskop odhalil záhadné objekty z prvních stovek milionů let po Velkém třesku. Vědci se přou o jejich původ

Když byl v roce 2022 uveden do provozu Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST), astronomové očekávali převratné objevy z nejstarších období kosmické historie. Málokdo ale čekal, že teleskop téměř okamžitě objeví objekty, které mohou zpochybnit současné představy o vzniku galaxií i černých děr.

Na snímcích raného vesmíru se objevily zvláštní načervenalé body přezdívané „little red dots“ – „malé červené tečky“. Tyto objekty pozorujeme v době pouhých několik set milionů let po Velkém třesku. Připomínají vzdálené hvězdy nebo malé galaxie, jejich vlastnosti ale neodpovídají ničemu známému.

Černé díry starší než galaxie?

Většina astronomů se dnes shoduje, že uvnitř těchto objektů se nachází rostoucí černé díry. Sporná však zůstává jejich velikost. Nová studie publikovaná v časopise Nature tvrdí, že jedna z „červených teček“ ukrývá černou díru o hmotnosti asi 50 milionů sluncí.

To je překvapivé především kvůli stáří objektu. Pozorujeme jej totiž v době pouhých 700 milionů let po Velkém třesku. Podle současných teorií by tak obrovská černá díra neměla mít dost času vzniknout. Pokud jsou výsledky správné, mohlo by to znamenat, že supermasivní černé díry vznikaly dříve než samotné galaxie.

A právě zde se skrývá jádro celého sporu. Část vědců tvrdí, že nejde o klasické supermasivní černé díry, ale o zcela nový typ objektu označovaný jako „black hole star“. Takový útvar by zvenčí připomínal obří rudou hvězdu, jeho záření by však místo termojaderné fúze poháněla mladá černá díra ukrytá uvnitř.

Pohlcováním okolního plynu by černá díra uvolňovala energii, která by udržovala celý objekt rozžhavený a zářící. Tato hypotéza by vysvětlila, proč se v raném vesmíru objevují zdánlivě příliš velké černé díry.

Jiní astronomové ale namítají, že „červené tečky“ mohou být obyčejné supermasivní černé díry pozorované v dosud neznámých podmínkách mladého vesmíru.

Nový způsob vážení

Autoři studie se pokusili spor rozhodnout pomocí techniky nazývané spektroastrometrie. Webbův teleskop sledoval pohyb vodíku obíhajícího kolem objektu a díky drobným změnám vlnové délky světla dokázali vědci určit rychlost plynu i hmotnost centrálního tělesa.

Výsledky naznačují, že černá díra může být dokonce hmotnější než její hostitelská galaxie – pokud kolem ní vůbec nějaká existuje. To otevírá dveře exotickým teoriím, například možnosti, že podobné objekty vznikly přímým kolapsem obřích mračen plynu krátce po Velkém třesku, nebo dokonce už v prvních okamžicích existence vesmíru.

Ne všichni astronomové však výsledky nové studie přijímají. Pozorovaný objekt je natolik vzdálený, že měření probíhala prakticky na hranici možností současných přístrojů. Skeptici proto upozorňují, že odhad hmotnosti bude potřeba potvrdit dalšími pozorováními.

Velké naděje se upínají k budoucím observatořím, především k evropskému Extrémně velkému dalekohledu (ELT) budovanému v Chile. Ten by měl během příští dekády definitivně objasnit, zda „malé červené tečky“ skutečně skrývají obří černé díry, nebo představují dosud neznámý typ kosmických objektů.

Ať už spor dopadne jakkoliv, astronomové jsou přesvědčeni, že Webbův teleskop otevřel zcela novou kapitolu výzkumu raného vesmíru. Tajemné červené body totiž ukazují, že první miliarda let kosmické historie byla pravděpodobně mnohem bouřlivější a podivnější, než si vědci ještě před několika lety představovali.