Zriedkavá supermasívna čierna diera nájdená na úsvite vesmíru by mohla naznačovať, že v ranom vesmíre boli tisíce ďalších dravých monštier, než si vedci mysleli — a astronómovia si nie sú istí prečo.
Prvotná čierna diera má približne 1 miliardu krát väčšiu hmotnosť ako naše Slnko a bola nájdená v strede galaxie COS-87259. Starobylá galaxia vznikla len 750 miliónov rokov po Veľkom tresku a spozorovalo ju rádiové observatórium Atacama Large Millimeter Array (ALMA) v Čile na malom kúsku oblohy, ktorý je menej ako 10-krát väčší ako Mesiac v splne.
Rýchlo rastúca čierna diera, skrytá pod plášťom turbulentného hviezdneho prachu, spotrebovala časť svojho akrečného disku obiehajúcej hmoty a zvyšky vyvrhla v prúde blížiacom sa rýchlosti svetla. Zdá sa, že monštruózna čierna diera sa nachádza v zriedkavom prechodnom štádiu rastu, niekde medzi prašnou galaxiou tvoriacou hviezdy a obrovskou, jasne žiariacou čiernou dierou nazývanou kvazar.
Vedci naznačujú, že tento vesmírny obor by mohol byť len jednou z tisícov nevysvetliteľne veľkých čiernych dier, ktoré sa skrývajú pod mrakmi raného vesmíru. Svoj objav uverejnili 24. februára v časopise Monthly Notices of The Royal Astronomical Society (otvorí sa v novej záložke);
"Úprimne povedané, vysvetliť existenciu približne 15 veľmi skorých svietiacich kvazárov [z rovnakého časového obdobia ako COS-87259] bolo pre extragalaktickú astronómiu veľkou výzvou vzhľadom na to, ako krátko od veľkého tresku trvá rast takejto masívnej čiernej diery," povedal pre Live Science hlavný autor štúdie Ryan Endsley (otvorí sa v novej záložke) , astronóm z Texaskej univerzity v Austine. "Ak sú veľmi skoré čierne diery s miliardovou hmotnosťou tisíckrát častejšie, ako sme si pôvodne mysleli (ako naznačuje náš objav, ak nepredpokladáme, že sme mali neuveriteľné šťastie), tak to tento problém len ďalej zhoršuje."
Supermasívna záhada
Čierne diery sa rodia z kolapsu obrovských hviezd a rastú tým, že neprestajne požierajú plyn, prach, hviezdy a iné čierne diery v galaxiách, ktoré ich obsahujú. Ak sa dostatočne zväčšia, trenie spôsobí, že sa materiál, ktorý sa špirálovito stáča do tlamy čiernych dier, zahreje a tie sa premenia na kvazary, ktoré vyvrhnú svoje plynné zámotky s výbuchmi svetla až triliónkrát žiarivejšími ako najjasnejšie hviezdy.
Keďže svetlo sa vesmírnym vákuom šíri pevnou rýchlosťou, čím hlbšie sa vedci pozerajú do vesmíru, tým vzdialenejšie svetlo zachytia a tým ďalej v čase vidia. Doterajšie simulácie "kozmického úsvitu" — epochy zahŕňajúcej prvú miliardu rokov vesmíru — naznačovali, že dymiace sa oblaky studeného plynu sa mohli spojiť do obrovských hviezd, ktoré boli odsúdené na rýchly kolaps a vytvorenie čiernych dier. Ako vesmír rástol, tieto prvé čierne diery sa mohli rýchlo spojiť s inými a vytvoriť ešte väčšie supermasívne čierne diery v celom vesmíre.
Ako však tieto chaotické podmienky viedli k vytvoreniu toľkých supermasívnych čiernych dier, je záhadou, ktorú ešte prehlbuje možnosť, že týchto netvorov mohli byť tisíce, keď vesmír dosiahol len 5 % svojho súčasného veku. V jednom prehľadovom článku (otvorí sa v novej záložke) sa uvádza, že veľké, jasné kvazary sú najľahšie pozorovateľné čierne diery, takže sú pravdepodobne len "špičkou ľadovca" monštier, ktoré sa skrývajú v mladom vesmíre.
Odpoveď na túto hádanku by mohla poukázať na dieru v našom chápaní vzniku galaxií v ranom vesmíre. 22. februára iná skupina astronómov, ktorá analyzovala údaje z vesmírneho teleskopu Jamesa Webba, objavila skupinu šiestich obrovských galaxií vo veku 500 až 700 miliónov rokov po veľkom tresku, ktoré boli také masívne, že boli v rozpore s 99 % kozmologických modelov.
Možné vysvetlenie môže spočívať v množstve a búrlivej aktivite hustých "hviezdnych" mrakov, v ktorých sa zrodili prvé čierne diery. Napríklad v apríli 2022 objav ďalšej rýchlo rastúcej, prechodnej čiernej diery s názvom GNz7q v hviezdokope v galaxii rovnakého veku ako COS-87259 ukázal, že táto galaxia servírovala čerstvo upečené hviezdy 1 600-krát rýchlejšie ako Mliečna dráha dnes. COS-87259 pečie o niečo pomalšie, 1 000-krát rýchlejšie ako súčasná Mliečna dráha, no jej čierna diera je 20-krát hmotnejšia a jasnejšia ako GNz7q.
"Objav COS-87259 aj GNz7q v minulom roku bol veľmi prekvapivý a naozaj nás núti pýtať sa, ako to môžeme pochopiť z hľadiska pochopenia rastu veľmi skorých supermasívnych čiernych dier," povedal Endsley.
