Znanstveniki odkrili rekordno veliko črno luknjo: smo blizu razodetja celostne slike o zgodnjem vesolju?

Astronomi so s pomočjo teleskopov NASA odkrili najbolj oddaljeno črno luknjo, ki je še nikoli prej niso zapazili v rentgenskem spektru. Črna luknja se nahaja v zgodnji fazi rasti, njena masa pa je podobna masi svoje gostiteljske galaksije. V rentgenskem spektru so jo zaznali (v galaksiji z imenom UHZ1) s pomočjo vesoljskih teleskopov Chandra in Webb. Sevanje v rentgenskem spektru je značilen znak rastoče supermasivne črne luknje. Ta odkritje lahko pojasni, kako so se oblikovale nekatere prve supermasivne črne luknje v vesolju. 

"Za odkritje te izjemno oddaljene galaksije smo potrebovali Webb, za odkritje supermasivne črne luknje pa Chandra," je povedal Akos Bogdan iz Centra za astrofiziko na Harvardu. "Izkoristili smo tudi kozmično povečevalno steklo, ki je povečalo količino svetlobe." Ta povečevalni učinek je znan kot gravitacijsko lečenje, opazovanje pa je trajalo dva tedna, dokler niso zaznali prisotnost intenzivnega, pregretega rentgenskega sevanja v tej galaksiji - značilnost za rastočo supermasivno črno luknjo. 

To odkritje je pomembno za razumevanje, kako lahko nekatere supermasivne črne luknje zrastejo v ogromne mase že kmalu po velikem poku. Ali se oblikujejo neposredno iz kolapsa masivnih oblakov plina, ki ustvarjajo črne luknje v velikosti med približno 10.000 in 100.000 Sonc? Ali izvirajo iz eksplozij prvih zvezd, ki ustvarjajo črne luknje z maso med približno 10 in 100 Sonc?

Sestavljanje celostne slike

"Obstajajo fizične omejitve, kako hitro se lahko črne luknje razvijajo, vendar imajo tiste, ki se rodijo z večjo maso, prednostni položaj," je dejal Andy Goulding z Univerze Princeton. Bogdanova ekipa je našla močne dokaze, da je novo odkrita črna luknja rojena z veliko maso. Njena masa se ocenjuje na med 10 in 100 milijoni Sonc, to sklepajo na podlagi svetilnosti in energije rentgenskega sevanja. Gre za maso, ki je podobna masi vseh zvezd v galaksiji, kjer prebiva, kar je v močnem nasprotju s črnimi luknjami v središčih galaksij v bližnjem vesolju, ki običajno vsebujejo le približno desetino mase zvezd v svoji gostiteljski galaksiji.

Velika masa črne luknje, najdena v tako zgodnji fazi, skupaj s količino rentgenskega sevanja, ki ga proizvaja, in svetilnostjo galaksije, ki jo je zaznal Webb - vse se ujema s teoretičnimi napovedmi iz leta 2017, ki jih je pripravila Priyamvada Natarajan z Univerze Yale, ko je govorila o "izjemno veliki črni luknji", ki je nastala neposredno iz kolapsa ogromnega oblaka plina.

"Verjamemo, da gre za prvo odkritje 'izjemno velike črne luknje' in najboljše doslej pridobljene dokaze, da se nekatere črne luknje oblikujejo iz masivnih oblakov plina," je dejala Natarajan. "Prvič opažamo kratek trenutek, ko ima supermasivna črna luknja približno enako maso kot zvezde v svoji galaksiji, preden se razvije dalje." Raziskovalci nameravajo uporabiti te in druge rezultate, ki prihajajo iz Webba, za sestavljanje celostne sliko zgodnjega vesolja.

Novo na Metroplay: "Naš največji uspeh je bil tudi strel v koleno" | Ivo Boscarol