Slovenski astrofiziki odkrili "zelo lačno" črno luknjo

Mednarodna skupina znanstvenikov, med katerimi so bili tudi astrofiziki z ljubljanske Fakultete za matematiko in fiziko (FMI) je s pomočjo Nasinega vesoljskega teleskopa James Webb odkrili aktivno supermasivno črno luknjo v eni najzgodnejših znanih galaksij, so sporočili s fakultete.

Gre za galaksijo CANUCS-LRD-z8.6, ki je obstajala le približno 570 milijonov let po velikem poku in sodi med tako imenovane "rdeče pikice" - skrivnostno skupino izjemno oddaljenih, kompaktnih in zelo rdečih galaksij.

O enem teh odkritij smo že poročali.

Množico majhnih, oddaljenih in presenetljivo rdečih objektov je teleskop James Webb razkril že v prvih treh letih opazovanj.

Kljub njihovi številčnosti pa še vedno ostajajo ena največjih ugank sodobne astronomije.

Črna luknja z "obilnim zajtrkom"

Odkritje galaksije CANUCS-LRD-z8.6 tako prinaša pomemben korak k razumevanju teh pojavov.

Spektralne značilnosti, ki jih je s svojimi zmogljivostmi omogočil teleskop James Webb, so razkrile tudi prisotnost črne luknje, ki hitro raste in močno vpliva na razvoj svoje gostiteljske galaksije.

"V to črno luknjo padajo velike količine snovi, kot bi pravkar zajtrkovala," so zapisali znanstveniki.

"Črna luknja v tej drobni rdeči piki je kar stokrat večja od črne luknje v naši galaksiji, Rimski cesti, medtem ko je sama galaksija stokrat manjša od naše. Zdaj lahko proučujemo prve stopnje razvoja galaksije in jo primerjamo z našo Rimsko cesto," je dejala vodilna avtorica, raziskovalka na fakulteti in INAF - Osservatorio Astronomico di Roma v Italiji Roberta Tripodi.

Po njenih besedah ta črna luknja " požira veliko plina, veliko snovi, ki jo obdaja, in to zelo, zelo hitro."

Rezultati postavljajo pod vprašaj ustaljeno razmerje med maso galaksije in maso črne luknje.

Opazovanja bližnjih galaksij namreč kažejo, da obstaja povezava med maso supermasivne črne luknje in velikostjo galaksije - večja kot je galaksija, večja je tudi njena osrednja črna luknja.

Morda so se črne luknje razvijale hitreje, kot so mislili doslej

Zdajšnje odkritje pa po navedbah vodilne avtorice študije razkriva, da so se črne luknje v zgodnjem vesolju morda razvijale bistveno hitreje, kot kažejo trenutne teorije.

"To zagotovo predstavlja uganko za naše razumevanje nastanka črnih lukenj in galaksij v zgodnjem vesolju," je še poudarila Tripodi.

O tem namreč obstajajo različne teorije, ki obravnavajo tako imenovana "semena" iz katerih "vzklijejo" črne luknje.

"Po eni strani lahko hitro rastejo, ker požirajo veliko mase, lahko pa le počasi nabirajo maso. Pri odkritem objektu je najverjetnejši scenarij hitra akrecija (padanje snovi v črno luknjo - op.p.) na majhno seme na samem začetku.,"je dodala.

Kot je navedla vodja raziskovalne skupine na fakulteti Maruša Bradač, nepričakovano hitro naraščanje mase črne luknje v tej galaksiji odpira vprašanja o procesih, ki so omogočili, da so tako masivni objekti nastali tako zgodaj.

"Upamo, da bomo z nadaljnjo analizo podatkov drugih galaksij našli še več podobnih primerov, ki bodo osvetlili zgodnjo zgodovino vesolja," je dodala.

Ekipa že načrtuje dodatna opazovanja s teleskopom Alma in z nadaljnjimi opazovanji teleskopa James Webb, da bi podrobneje raziskala hladen plin in prah v galaksiji ter natančneje določila lastnosti črne luknje.

Nadaljnje študije "rdečih pikic" - galaksij, ki so po velikosti majhne, a po masi velike - bodo po njihovih navedbah ključne za razumevanje, kako so se galaksije in črne luknje sočasno razvijale v prvi milijardi let po velikem poku.