Astronomové se po dlouhou dobu zabývali otázkou, jakou roli hrájí sloučení galaxií v aktivaci supermasivních černých děr. Nově získaná data z teleskopu Euclid, která zahrnují milion galaxií, poskytují důkazy o tom, že sloučení mají dominantní roli a dokonce mohou být primárním spouštěčem nejjasnějších černých děr.
Téměř všechny masivní galaxie obsahují ve svých centrech supermasivní černou díru (SMBH). Většina z nich se skrývá ve tmě a tiše nasává plyn, prach a hvězdy z okolí. Tyto materiály se shromažďují v akrečním disku černé díry, než se nevratně ponoří do propasti, přičemž emitují jen mírný náznak záření, které prozrazuje polohu černé díry.
Malý zlomek galaxií má SMBH, která svítí jasně nebo dokonce vypouští materiál z pólů. Tyto objekty se nazývají aktivní galaktické jádra (AGN). Někteří astronomové se domnívají, že násilná srážení mezi galaxiemi mohou sehrát významnou roli v iniciaci AGN. Následná turbulence může způsobit, že se dodatečný materiál hromadí v akrečním disku SMBH, kde tření a komprese zvyšují teplotu natolik, aby zářil jasně. V nejextrémnějších případech jsou AGN tak jasné, že zcela přehluší své hostitelské galaxie.
Průlomové poznatky z teleskopu Euclid
Před vypuštěním teleskopu Euclid bylo velmi obtížné tuto hypotézu ověřit kvůli omezené kvalitě dat a malým vzorkům. Během pouhého týdne poskytl Euclid vysoce kvalitní snímky pokrývající oblast blízkou celkové oblasti, kterou Hubbleův teleskop pozoroval za více než tři desetiletí.
Aby plně využili potenciál těchto dat, konsorcium Euclid, jehož vedoucími autory jsou Berta Margalef-Bentabol a Lingyu Wang z SRON, vyvinulo novou AI nástroj pro dekompozici obrázků, který nejen identifikuje AGN, ale také kvantifikuje jejich výstup. „Tento nový přístup dokáže odhalit i slabé AGN, které by jiné metody identifikace mohly přehlédnout,“ říká Margalef-Bentabol.
Tyto články byly předloženy časopisu Astronomy & Astrophysics a oba jsou k dispozici na serveru arXiv.
Zjištění o sloučeních a iniciaci AGN
Pomocí nové metody identifikace AGN na milionu galaxií nyní konsorcium Euclid, v jehož čele stojí autory Antonio la Marca a Lingyu Wang, potvrzuje hypotézu, že sloučení galaxií hrají důležitou roli v aktivaci AGN. Tento dataset je desítkykrát větší než v předchozích studiích.
„Také docházíme k závěru, že sloučení jsou velmi pravděpodobně jediným mechanismem, který je schopen zásobovat nejjasnější AGN,“ říká La Marca. „Minimálně jsou primárním spouštěčem.“ Tým rozděli data na vzorky sloučení a nesloučení a zjistil, že první vzorek obsahuje dvakrát až šestkrát více AGN než druhý vzorek. Co se týče nejjasnějších AGN, drtivá většina se nachází ve sloučených galaxiích.
V případě dynamicky mladých a tedy prachových sloučení, u nichž je AGN viditelné pouze v infračerveném světle, je AGN šestkrát více. U sloučení, která se blíží dokončení, kde už prach usadil a AGN je také viditelné v rentgenových paprscích, je AGN dvakrát více. La Marca dodává: „Tento rozdíl mezi dvěma typy AGN by mohl naznačovat, že mnohé AGN nalezené v nesloučených galaxiích jsou ve skutečnosti v galaxiích, které prošly chaotickými fázemi a nyní se jeví jako jedna pravidelná galaxie.“
Více informací je k dispozici: Rychlé uvolnění dat Euclid (Q1). První statistická studie Euclid o sloučeních galaxií a jejich spojení s aktivními galaktickými jádry, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202554579. Na arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2503.15317
Rychlé uvolnění dat Euclid (Q1). První statistická studie Euclid o příspěvku aktivních galaktických jader, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.15318
Informace o časopise: Astronomy & Astrophysics, arXiv
Poskytl SRON Nizozemský institut pro výzkum vesmíru.
