Co vykreslilo houslový klíč v hlubinách vesmíru? Astronomové odhalili stopy dávné erupce černé díry

Téměř v zákrytu s rovinou Mléčné dráhy se v hlubinách vesmíru ukrývá pozoruhodná struktura připomínající houslový klíč. Její studium astronomům dlouho komplikovaly hvězdy, plyn a prach naší Galaxie, které jim zakrývají výhled. Záhada jejího původu tak zůstávala dlouho nevyřešená.

Mezinárodní tým vedený Andreou Botteonem z italského Národního institutu astrofyziky (INAF) věří, že se mu tajemství vzniku této neobvyklé struktury podařilo rozluštit. Pomohla mu rentgenová pozorování observatoří Chandra a eROSITA, která ukázala na dramatickou minulost dvou kup galaxií.

Za vznikem kosmického houslového klíče podle vědců stojí dávná erupce supermasivní černé díry, jejíž pozůstatky později zasáhla srážka obřích galaktických struktur. Výsledky výzkumu vědci popisují v odborném časopisu Astronomy & Astrophysics.

Když se srazí obři

Rentgenová data odhalila v oblasti houslového klíče rozsáhlou zásobárnu extrémně horkého plynu, která astronomům prozradila přítomnost kupy galaxií. Podrobnější analýza ale ukázala, že ve skutečnosti jde o dvě takové struktury, které se v minulosti srazily.

Kupy galaxií patří k největším gravitačně vázaným útvarům ve vesmíru. Mohou obsahovat stovky galaxií a obrovské množství plynu zahřátého na miliony stupňů. Když se dvě z nich střetnou, nejde o jednorázovou událost, ale o mimořádně energetický proces, který dokáže výrazně proměnit prostředí uvnitř obou struktur. Právě taková srážka zřejmě sehrála klíčovou roli i při vzniku kosmického houslového klíče.

Pozůstatky černé díry znovu ožily

Celý příběh se podle astronomů začal odvíjet už dávno před střetem obou kup. V centru jedné z nich se nacházela supermasivní černá díra, která prodělala mohutnou erupci. Do okolního prostoru při ní vyvrhla proud nabitých částic pohybujících se rychlostí blízkou rychlosti světla. 

Tyto částice zároveň rozvířily magnetická pole a vytvořily rozsáhlé mračno, které zpočátku intenzivně vyzařovalo rádiové vlny.

Postupem času však částice ztrácely energii a jejich záření sláblo. Pozůstatky dávné erupce tak postupně pohasínaly, přestože ve vesmíru zůstávaly dál.

Situaci ale změnila pozdější srážka obou kup galaxií. Ta mohla mračno stlačit a dodat jeho částicím novou energii, takže se jejich rádiové záření opět zesílilo. K tomuto procesu mohly přispět také rázové vlny, které při střetu vznikaly a šířily se okolním plynem. Svým působením připomínají zvukové třesky, jež provázejí pohyb nadzvukových letadel.

Astronomové se domnívají, že ke srážce došlo před několika stovkami milionů let. Obě kupy přitom zřejmě nesplynuly v jedinou strukturu a nyní se od sebe znovu vzdalují. Jejich dávné setkání však mohlo pozůstatky erupce černé díry znovu rozsvítit a dát vzniknout nápadnému útvaru, který dnes připomíná houslový klíč.