Odkrili črno luknjo, ki je osupnila znanstvenike

Približno pet milijard svetlobnih let od nas, v eni najmasivnejših znanih galaksij, je osupljiva črna luknja.

Znanstvenikom je šele pred kratkim uspelo izmeriti njeno maso, potem ko so pogledali skozi tkanino ukrivljenega prostor-časa. In izkazalo se je, da ima maso, enakovredno 36 milijardam sonc, piše portal Space.

Da, milijardam.

"Gre za eno od desetih najmasivnejših črnih lukenj, kar smo jih kdaj odkrili, morda celo za najmasivnejšo," je v izjavi dejal Thomas Collett, avtor študije in profesor na Univerzi v Portsmouthu v Angliji.

Črna luknja je v eni od dveh galaksij, ki sestavljata sistem, imenovan Kozmična podkev (angleško Cosmic Horseshoe), in spada med tako imenovane "mirujoče" črne luknje.

To pomeni, da trenutno miruje in ne "požira" aktivno snovi iz okolice, kot to počnejo aktivne črne luknje, za katere so značilni akrecijski diski – to je v obliko diska razporejena "razžarjena" snov, ki z velikansko hitrostjo kroži okoli črne luknje in proizvaja sevanje.

Tudi črna luknja v središču naše galaksije, Sagittarius A*, je mirujoča – vendar ima maso "le" približno 4,15 milijona sonc.

Sta velikost črnih lukenj in velikost galaksij povezani?

Dejstvo, da je velikanska črna luknja v velikanski galaksiji, medtem ko je Sagittarius A* v naši precej skromnejši Rimski cesti, verjetno ni naključje.

Ekipa, ki stoji za novimi meritvami, želi raziskati povezavo med velikostjo supermasivnih črnih lukenj in njihovih matičnih galaksij.

"Menimo, da sta velikosti tesno povezani," je pojasnil Collett. "Ko galaksije rastejo, lahko snov iz njihovih zunanjih predelov potuje proti središču in hrani črno luknjo. Del te snovi poveča maso črne luknje, veliko pa je oddano v obliki izjemno svetlega kvazarja. Ti kvazarji sprostijo ogromne količine energije v svoje galaksije, kar prepreči, da bi se plinski oblaki zgostili v nove zvezde."

Kako so izmerili njeno velikost?

Običajno črne luknje astronomi odkrijejo in izmerijo na podlagi sevanja, ki nastaja pri akreciji snovi (denimo rentgenski žarki).

Mirujoče črne luknje pa takšne signale skrivajo, saj nimajo akrecijskega diska.

Obstaja pa lastnost, ki je ne morejo prikriti – njihova ogromna gravitacija. Močnejša kot je, bolj ukrivi prostor-čas, tako kot to napoveduje Einsteinova splošna teorija relativnosti.

Pri tem nastane pojav, imenovan gravitacijsko lečenje.

Gre za pojav, ko močna gravitacija spremeni oziroma ukrivi pot svetlobe. V primeru novoodkrite črne luknje ta ukrivi svetlobo iz galaksije, ki leži za njo.

Tako je na slikah videti, kot da galaksija iz ozadja tvori skoraj popoln svetlobni obroč – tako imenovani "Einsteinov obroč" okoli galaksije s črno luknjo, ki dejansko leži pred njo.

S kombinacijo meritev gravitacijskega lečenja in hitrosti zvezd v bližini središča galaksije (te se gibljejo s skoraj 400 kilometri na sekundo) so znanstveniki potrdili obstoj črne luknje in določili njeno maso.

"Njeno odkritje temelji izključno na njeni gravitacijski moči in vplivu na okolico," je povedal Carlos Melo, vodilni avtor študije, objavljene v reviji britanskega Kraljevega astronomskega združenja (Royal Astronomy Society).

"Ta metoda nam omogoča, da zaznamo in izmerimo maso skritih ultramasivnih črnih lukenj kjerkoli v vesolju, tudi ko so povsem tihe," je dejal Melo.

Kako tako velike črne luknje nastanejo?

Raziskovalci želijo nadalje raziskati povezavo med velikostjo galaksij in njihovih centralnih črnih lukenj, pa tudi, kako je ta specifična črna luknja postala tako ogromna.

Sistem Kozmične podkve je tako imenovana "fosilna skupina", torej končno stanje združitve več masivnih galaksij v eno samo.

"Verjetno so se vse supermasivne črne luknje iz prvotnih spremljevalnih galaksij že združile v ultramasivno črno luknjo, ki smo jo zdaj zaznali," je dejal Collett. "Gledamo končno fazo razvoja galaksij in končno fazo razvoja črnih lukenj."