Ten obiekt przeczy naszej wiedzy. Rozmiar i aktywność podważają wcześniejsze poglądy
Najstarsza czarna dziura, jaką kiedykolwiek odkryto powstała zaledwie 400 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Jej rozmiar i aktywność wprawiają w zakłopotanie naukowców i podważają naszą wiedzę na temat powstawania supermasywnych czarnych dziur. Tak duży obiekt w tak wczesnym wszechświecie stanowi duży problem.
Najstarsza odkryta supermasywna czarna dziura
W jednej z najodleglejszych galaktyk, jakie kiedykolwiek udało się zaobserwować, astronomowie odkryli jak do tej pory najstarszą supermasywną czarną dziurę. Jest ona młodsza od wszechświata zaledwie o 400 milionów lat.
W związku z tym, że prędkość światła jest skończona, patrzenie w głąb wszechświata jest jak patrzenie dalej w przeszłość. Według obliczeń astronomów w tamtym czasie czarna dziura miała masę 1,6 miliona razy większą od naszego Słońca. Tak duży obiekt w tak krótkiej odległości czasowej od Wielkiego Wybuchu stanowi pewien problem.
Kształtowanie się supermasywnych czarnych dziur
Do tej pory naukowcy przypuszczali, że supermasywne czarne dziury mogły powstawać z naprawdę masywnych gwiazd, które zapadły się, by w konsekwencji stworzyć czarną dziurę, która następnie staje się supermasywna.
Drugą opcją była teoria mówiąca o tym, że supermasywne czarne dziury powstają bezpośrednio z obłoków gazu o masie od 10 000 do 100 000 mas Słońca. I właśnie to drugie wytłumaczenie bardziej pasuje do danych z tej odległej galaktyki. Jednak aktywność czarnej dziury sprawia, że wytłumaczenie jest niejednoznaczne.
Jest bardzo wcześnie we wszechświecie, aby zobaczyć tak masywną czarną dziurę, dlatego musimy rozważyć inne sposoby, w jakie mogą powstać. Bardzo wczesne galaktyki były niezwykle bogate w gaz, więc przypominały bufet dla czarnych dziur.
Ten obiekt wymyka się standardowym modelom
Niedawno zebrane dane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba sugerują, że najbardziej prawdopodobnym rozwiązaniem jest druga z przytoczonych teorii. Jednak przy tej konkretnej supermasywnej czarnej dziurze nie jest to takie oczywiste. Wszystko przez niesamowitą akrecję materii, której podlega.
Sama supermasywna czarna dziura nie emituje światła, jednak otaczająca ją materia już tak. Obracający się wokół materiał podlega działaniu niesamowitych sił grawitacyjnych.
Jasność Eddingtona określa równowagę pomiędzy przyciąganiem grawitacyjnym obiektu a ciśnieniem promieniowania wytworzonym przez ten obiekt. Powyżej tej granicy wszystko się rozpada, poniżej się zapada. Supermasywne czarne dziury to obiekty ekstremalne, w związku z czym mogą tę granicę przekraczać. W przypadku tego konkretnego obiektu, odkrytego w odległej galaktyce, tempo akrecji i związanego z nią światła jest pięciokrotnie większe niż granica Eddingtona.
Zespół zastanawia się nad tym, czy to ekstremum utrzymuje się od momentu powstania obiektu, bo jeżeli tak, to teoria o tym, że supermasywna czarna dziura powstała z obłoków gazu byłaby możliwa. Odkrycie jeszcze odleglejszych supermasywnych czarnych dziur pozwoliłoby rozwiać wątpliwości.
Artykuł opisujący szczegóły badania najstarszej supermasywnej czarnej dziury został opublikowany w czasopiśmie „Nature”.
