Redka supermasivna črna luknja, ki se je skrivala ob zori vesolja, bi lahko pomenila, da je bilo v zgodnjem vesolju na tisoče požrešnih pošasti, kot so mislili znanstveniki — astronomi pa niso prepričani, zakaj.
Prvotna črna luknja je približno milijardo krat večja od mase našega Sonca in je bila najdena v središču galaksije COS-87259. Starodavna galaksija je nastala le 750 milijonov let po velikem poku, radijski observatorij Atacama Large Millimeter Array (ALMA) v Čilu pa jo je opazil na majhnem koščku neba, ki je manj kot desetkrat večji od polne lune.
Hitro rastoča črna luknja, ki je bila skrita pod plaščem turbulentne zvezdne prahu, je pojedla del svojega akrecijskega diska, v katerem kroži snov, ostanke pa je izstrelila v curku, ki je potoval s hitrostjo blizu svetlobe. Zdi se, da je pošastna črna luknja na redki vmesni stopnji rasti, nekje med prašno galaksijo, v kateri nastajajo zvezde, in ogromno, svetlo žarečo črno luknjo, imenovano kvazar.
Raziskovalci menijo, da bi lahko bila ta kozmični velikan le ena od tisočerih nerazložljivo velikih črnih lukenj, ki se skrivajo pod oblaki zgodnjega vesolja. Svoje odkritje so objavili 24. februarja v reviji Monthly Notices of The Royal Astronomical Society (odpre se v novem zavihku) .
"Iskreno povedano, pojasniti obstoj približno 15 zelo zgodnjih svetlih kvazarjev [iz istega časovnega obdobja kot COS-87259] je bil velik izziv za zunajgalaktično astronomijo, saj je od velikega poka minilo zelo malo časa za rast tako masivne črne luknje," je za Live Science povedal glavni avtor študije Ryan Endsley (odpre se v novem zavihku) , astronom na teksaški univerzi v Austinu. "Če so zelo zgodnje črne luknje z milijardno sončno maso tisočkrat pogostejše, kot smo sprva mislili (kar namiguje naše odkritje, razen če predpostavimo, da smo imeli neverjetno srečo), to samo še bolj zaostruje problem."
Supermasivna skrivnost
Črne luknje se rodijo zaradi razpada orjaških zvezd in rastejo tako, da neprestano požirajo plin, prah, zvezde in druge črne luknje v galaksijah, v katerih se oblikujejo zvezde. Če so dovolj velike, se zaradi trenja snov, ki se spiralno vrtinči v žrelu črnih lukenj, segreje in črne luknje se spremenijo v kvazarje, ki svoje plinaste kokone odvrže z izbruhi svetlobe, ki so do trilijonkrat bolj svetli od najsvetlejših zvezd.
Ker svetloba po vesoljskem vakuumu potuje z nespremenljivo hitrostjo, globlje ko znanstveniki pogledajo v vesolje, bolj oddaljeno svetlobo prestrežejo in dlje v preteklost vidijo. Pretekle simulacije "kozmične zore" — obdobja, ki zajema prve milijarde let vesolja — so pokazale, da so se lahko oblaki hladnega plina združili v orjaške zvezde, ki so bile obsojene na hiter kolaps in nastanek črnih lukenj. Ko je vesolje raslo, so se te prve črne luknje morda hitro združile z drugimi in tako po vesolju zasejale še večje supermasivne črne luknje.
Kako so te kaotične razmere pripeljale do nastanka tolikšnega števila supermasivnih črnih lukenj, pa je skrivnost, ki jo še poglablja možnost, da je bilo teh zveri na tisoče, ko je vesolje doseglo le 5 % svoje sedanje starosti. V enem od preglednih člankov (odpre se v novem zavihku) je navedeno, da je velike, svetle kvazare najlažje opaziti, zato so verjetno le "vrh ledene gore" pošasti, ki se skrivajo v mladem vesolju.
Odgovor na to uganko bi lahko pokazal na luknjo v našem razumevanju nastajanja galaksij v zgodnjem vesolju. 22. februarja je druga skupina astronomov, ki je analizirala podatke vesoljskega teleskopa James Webb, odkrila skupino šestih gargantuoznih galaksij, starih od 500 do 700 milijonov let po velikem poku, ki so bile tako masivne, da so bile v nasprotju z 99 % kozmoloških modelov.
Možna razlaga se skriva v količini in besni aktivnosti gostih oblakov "zvezdnih izbruhov", v katerih so nastale prve črne luknje. Tako je na primer aprila 2022 odkritje še ene hitro rastoče, prehodne črne luknje, imenovane GNz7q, v galaksiji z zvezdnim izbruhom, ki je enako stara kot COS-87259, pokazalo, da je galaksija postregla s sveže pečenimi zvezdami 1.600-krat hitreje, kot to danes počne Mlečna cesta. COS-87259 peče nekoliko počasneje, 1000-krat hitreje kot današnja Mlečna cesta, vendar je njena črna luknja 20-krat bolj masivna in svetla kot GNz7q.
"Odkritje COS-87259 in GNz7q v zadnjem letu je bilo zelo presenetljivo in nas je spodbudilo, da smo se vprašali, kako lahko to razumemo z vidika razumevanja rasti zelo zgodnjih supermasivnih črnih lukenj," je dejal Endsley.
