Od chvíle, kdy teleskop Jamese Webba začal v létě 2022 posílat výsledky svých pozorování na Zemi, pomohl vědcům získat mnohem jasnější představu o vesmíru, ale také odhalil několik frustrujících záhad. Mezi ně patří i tajemství tzv. malých červených teček, označovaných zkratkou LRD (Little Red Dots). Jde o podivné kompaktní kosmické objekty, které se vyskytovaly v mladém vesmíru, ale vytratily se ještě předtím, než vesmír dosáhl stáří přibližně dvou miliard let. Aby tým astronomů záhadu LRD objasnil, nezaměřil se jen na samotné objekty, ale také na širší kontext. Konkrétně vědci studovali povahu galaxií, které tyto objekty obklopují.

„V lokálním vesmíru jsme nic podobného LRD neviděli,“ přiznává člen týmu Jorge Zavala z University of Massachusetts Amherst a dodává: „Toto je fáze, kterou jsme dříve přehlédli. Otázka zní: Jedná se o evoluční fázi související s růstem galaxií a tvorbou hvězd, nebo s růstem černých děr? Procházejí touto fází všechny galaxie [nebo] černé díry? To zatím nevíme jistě.“ Při hledání odpovědí na tyto otázky tým analyzoval snímky 217 objektů LRD pořízené dalekohledem Jamese Webba. Vědci objevili slabý svit obklopující tyto objekty a vyslovili domněnku, že by mohl pocházet z hustých galaxií, ve kterých vznikají hvězdy.

„Většina dřívějších studií i našich současných znalostí o LRD se týká centrálního motoru, tedy centrální kompaktní složky, která dominuje celkovému energetickému výstupu a celkové svítivosti,“ uvedl Zavala a dodal: „Důvodem je jednak to, že povaha tohoto centrálního motoru je stále neznámá, a proto je přirozené se na něj zaměřit, a jednak to, že z něj pochází většina světla, které vidíme. Studium hostitelských galaxií je proto ve skutečnosti velmi obtížné.“ Zavala však tvrdí, že jsme tím mohli v našem přístupu k LRD něco důležitého přehlédnout. Širší přístup může být klíčem k zodpovězení různých otázek: Vyskytuje se tento fenomén pouze v galaxiích s určitými vlastnostmi? Je fenomén LRD vyvoláván vlastnostmi jejich hostitelských galaxií, nebo snad jedinečnými vlastnostmi temné hmoty? V co se LRD vyvinou? Vyskytují se LRD ve specifickém galaktickém prostředí, například v oblastech s vysokou či nadprůměrnou hustotou? Zavala dodává: „Zodpovězení těchto otázek bude nezbytné pro úplné pochopení podstaty těchto objektů.“

Tým objevil záření, které považuje za světlo hvězd v galaxiích hostících LRD. Na jeho základě vědci mohli odhadnout typické velikosti těchto galaxií a rozmezí hmotností jejich hvězdné složky. Zjistili, že tyto galaxie měří přibližně 1 400 světelných let napříč a jsou zhruba 2,5krát kompaktnější než podobné galaxie s probíhající tvorbou hvězd pozorované ve srovnatelných vzdálenostech, tedy ve stejném období raného vesmíru. Obsahují také menší podíl kovů, za které astronomové považují všechny prvky těžší než vodík a helium. „Zdá se, že galaxie hostící LRD mají relativně nízkou hmotnost hvězdné složky a jsou kompaktnější, než je u galaxií podobné hmotnosti obvyklé. Aktivně v nich probíhá tvorba hvězd a vykazují nízkou metalicitu. To by mohlo naznačovat zvýšenou hustotu, která by mohla vyvolat intenzivní fáze tvorby hvězd,“ vysvětluje Zavala a dodává: „Pokud by to byla pravda, pak by bylo možné, že LRD souvisejí s tvorbou hvězd, či dokonce v jejím důsledku vznikají. Jde o důležité vodítko k pochopení toho, jak mohly tyto objekty vznikat.“

Ačkoliv to už přesahuje rámec současného výzkumu, Zavala má několik nápadů, jak by se současné poznatky daly propojit s dalšími záhadami obklopujícími LRD. „To by mohlo naznačovat souvislost mezi LRD a epizodami intenzivní tvorby hvězd, takzvanými starbursty, které jsou možná vyvolány vysokou hustotou plynu v těchto galaxiích v důsledku jejich kompaktních rozměrů,“ říká výzkumník a pokračuje: „To mě motivuje k dalšímu zkoumání možné role supermasivních hvězd v tomto jevu, a to buď jako hlavního zdroje energie, nebo jako předchůdkyň černých děr, které by se mohly nacházet v centrech těchto objektů.“ Zavala dodal, že LRD by mohly v lokálním vesmíru, a tedy i v nedávné historii vesmíru, chybět proto, že je tam obtížnější takové podmínky nalézt. Většina galaxií totiž již prošla několika miliardami let vývoje, během nichž se jejich plyn obohatil o kovy. Tyto kovy mohou ovlivňovat procesy vedoucí ke vzniku LRD.

Pokud jde o další kroky v tomto výzkumu, má Zavala jednoduchou odpověď: „Další pozorování!“ To by mohlo zahrnovat větší úsilí o oddělení světla hostitelské galaxie od záření centrálního motoru s využitím spektroskopie, která rozkládá přicházející záření podle vlnových délek. Vědci by ji použili namísto fotometrie, která byla využita v tomto výzkumu a spočívá v měření jasnosti objektů ve vybraných pásmech vlnových délek. Jelikož molekuly absorbují a vyzařují záření na charakteristických vlnových délkách, spektroskopie může poskytnout další informace o fyzikálních podmínkách plynu v galaxiích hostících LRD. „Další možností je pátrání po obdobných objektech v blízkém vesmíru. Díky jejich menší vzdálenosti můžeme některé jejich vlastnosti studovat podrobněji,“ doplnil Zavala a dodal: „K tomu potřebujeme údaje získané na mnoha vlnových délkách a musíme zkombinovat pozorování z různých teleskopů. Je to fascinující cesta k plnému pochopení podstaty těchto objektů.“ Výsledky výzkumu týmu byly koncem srpna publikovány v časopise Nature Astronomy.

Přeloženo z:
https://www.space.com/

Zdroje obrázků:
https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/vo4RRjPgStDDhqL5BW3p5F-970-80.png.webp
https://bigthink.com/wp-content/uploads/2025/01/LRD_subsample.jpg?w=2068
https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/TV5VqLjskhrCoHbN4Dx2Si-1200-80.jpg.webp