Najranija poznata crna rupa univerzuma, stara 13,3 milijarde godina, zapanjuje naučnike

Samo 500 miliona godina nakon Velikog praska, ogromna crna rupa, 300 miliona puta teža od Sunca, već je plamtela u središtu malene, sjajne galaksije.

Otkrivena pomoću svemirskog teleskopa „Džejms Veb“, mogla bi objasniti neobične „male crvene tačke“ viđene u ranom kosmosu i prepravlja ono što smo mislili da je moguće u pogledu rasta crnih rupa.

Preporučujemo

Međunarodni tima astronoma, pod vođstvom Teksaskog univerziteta u Ostinu, identifikovao je najudaljeniju crnu rupu ikad potvrđenu. Ona i njena galaksija, CAPERS-LRD-z9, prisutne su 500 miliona godina nakon Velikog praska. To znači da je stara 13,3 milijarde godina, kad je naš univerzum imao samo 3% svoje trenutne starosti. Kao takva, pruža jedinstvenu priliku za izučavanje strukture i evolucije tog tajanstvenog perioda.

„U pogledu potrage za crnim rupama, ovo je otprilike daleko koliko možemo da idemo u prošlost. Zaista pomeramo granice po pitanju onoga što trenutna tehnologija može da detektuje“, kažu istraživači.

„Iako su astronomi pronašli nekoliko udaljenijih kandidata, tek treba da pronađu jasan spektroskopski potpis povezan sa crnom rupom“.

Pomoću spektroskopije, astronomi dele svetlost u njene mnoge talasne dužine da bi izučavali karakteristike nekog objekta. Radi identifikacije crnih rupa, tragaju za dokazima o gasu koji se brzo kreće. Dok kruži i upada u crnu rupu, svetlost od gasa koja se ugaljava od nas je razvučena u mnogo crvenije talasne dužine, a svetlost od gasa koja se kreće ka nama je kompresovana u mnogo plavlje talasne dužine. Ne postoji mnogo drugih stvari koje kreiraju ovaj potpis i ova galaksija ga ima.

Korišćeni su podaci teleskopa „Džejms Veb“ iz programa CAPERS. Lansiran 2021, „Veb“ omogućava najdalekosežnije dostupne poglede u svemir, a CAPERS omogućava opservacije najudaljenije oblasti. Prvi cilj tog programa je da potvrdi i proučava najudaljenije galaksije. Spektroskopija je ključ za potvrđivanje udaljenosti i razumevanje fizičkih svojstava.

Prvobitno viđena kao zanimljiva mrlja na snimku, ispostavilo se da CAPERS-LRD-z9 pripada novoj klasi galaksija poznatih kao „male crvene tačke“. Prisutne samo tokom prvih 1,5 milijardi godina univerzuma, ove galaksije su veoma kompaktne, crvene i neočekivano sjajne.

Otkriće „malih crvenih tačaka“ bilo je veliko iznenađenje iz „Vebovih“ ranih podataka, pošto uopšte nisu bile slične galaksijama viđenim pomoću teleskopa „Habl“. Sad smo u procesu otkrivanja kakve su i kako su nastale, kažu istraživači. CAPERS-LRD-z9 može da pomogne baš u tome.

Prvo, ova galaksija podržava dokaze da su supermasivne crne rupe izvor neočekivanog sjaja „malih crvenih tačaka“. Obično bi taj sjaj ukazivao na mnoštvo zvezda u galaksiji. Međutim, „male crvene tačke“ postoje u vremenu kad je tako velika masa zvezda malo verovatna.

S druge strane, crne rupe takođe intenzivno blješte. Zato što kompresuju i zagrevaju materijale koje gutaju, stvarajući enormnu svetlost i energiju. Crna rupa u CAPERS-LRD-z9 predstavlja upečatljiv primer.

Novootkrivena galaksija takođe može objasniti šta je uzrok crvene boje „malih crvenih tačaka“. To je možda zbog debelog oblaka gasa oko crne rupe, što iskrivljuje svetlost u crvenije talasne dužine.

Ova galaksija se ističe i po tome koliko je njena crna rupa velika. Oko 300 miliona puta masa Sunca jednaka je masi polovine svih zvezda u galaksiji. Čak i među supermasivnim crnim rupama, ova je prilično velika.

Pronalazak tako masivne crne rupe tako rano u univerzumu daje astronomima veliku šansu da izučavaju kako su takvi objekti nastali. Crna rupa u kasnijem univerzumu imaće razne prilike da se poveća tokom svog postojanja. Međutim, nije tako u slučaju crne rupe prisutne u prvih nekoliko stotina miliona godina. To podržava dokaze da su rane crne rupe rasle mnogo brže nego što smo mislili da je moguće, kažu istraživači. Ili su počele kao mnogo masivnije nego što modeli predviđaju.

Da bi nastavili istraživanje o CAPERS-LRD-z9, naučnici očekuju dodatne opservacije više rezolucije putem „Veba“. To bi moglo dati bolji uvid u razvoj „malih crvenih tačaka“. „Ovo je dobar objekat za testiranje. Nismo mogli da proučavamo evoluciju ranih crnih rupa donedavno i sa uzbuđenjem čekamo da vidimo šta možemo naučiti iz ovog izvanrednog objekta“, kažu istraživači.

(Telegraf Nauka/Science Daily)