Astronomiczna sensacja. Czarna dziura zachowuje się wbrew przewidywaniom

Warunki panujące we wczesnym wszechświecie zdecydowanie znajdują się w zasięgu zainteresowania naukowców. Śledząc obiekty powstałe przed miliardami lat – w tym przypadku masywną czarną dziurę – badacze wchodzą w posiadanie naprawdę zaskakujących informacji. Ostatnio wyciągnięte wnioski sugerują, że obecnie uznawane modele mogą być przynajmniej częściowo nietrafione. 
Astronomiczna sensacja. Czarna dziura zachowuje się wbrew przewidywaniom

O co dokładnie chodzi? O uśpioną czarną dziurę, która – w bardzo dużym uproszczeniu – zapadła w drzemkę po wyjątkowo obfitym posiłku. Pochłonięta przez nią ogromna ilość materii doprowadziła do sytuacji, w której ten obiekt przestał wykazywać aktywność i pozostaje w stanie, który możemy określić mianem uśpienia. To bardzo intrygujące doniesienia, szczególnie, że mówimy o obiekcie powstałym zaledwie 800 milionów lat po Wielkim Wybuchu.

Czytaj też: Coś tajemniczego w ciemności. Dżet z czarnej dziury uderza w niewidoczny obiekt w przestrzeni kosmicznej

Jego masa jest 400 milionów razy większa od masy Słońca. Jakby tego było mało, tamtejsza supermasywna czarna dziura odpowiada za około 40% całkowitej masy swojej galaktyki. To gigantyczny wskaźnik, który trudno porównać z czymkolwiek innym, wszak większość czarnych dziur w naszych okolicach osiąga wyniki rzędu… 0,1%. Oddalony o miliardy lat świetlnych potwór jest więc prawdziwym olbrzymem. 

Naukowcy stojący za ustaleniami w jego sprawie wykorzystali obserwacje przeprowadzone z udziałem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. O wynikach tych badań piszą teraz w publikacji zamieszczonej w Nature. Mimo tak imponujących rozmiarów tamtejsza czarna dziura pochłania otaczającą ją materię w niespodziewanie wolnym tempie. To wynik około 100-krotnie niższy od teoretycznego górnego limitu. Z tego względu astronomowie porównują tę sytuację do uśpienia. 

Wyjątkowo masywna czarna dziura pochodząca z wczesnego wszechświata najwyraźniej znajduje się obecnie w okresie uśpienia

Z jednej strony mówimy więc o wyjątkowo masywnej czarnej dziurze, powstałej we wczesnym wszechświecie. Z drugiej jest to natomiast obiekt, który praktycznie nie pochłania obecnie materii. Jest to kluczowa obserwacja dla modeli odnoszących się do funkcjonowania czarnych dziur. Czyżby przechodziły one okresy intensywnego wzrostu, po których przychodziło uśpienie? 

Jako że w dyskach akrecyjnych tych obiektów dzieje się wtedy zdecydowanie mniej niż zwykle, to astronomowie mają bardzo ograniczone możliwości obserwowania zachodzącej aktywności. W tym przypadku, nawet pomimo niskiej jasności, kluczem do wykrycia czarnej dziury pozostawały jej gigantyczne rozmiary. A jej istnienie trudno w zasadzie wyjaśnić w oparciu o obecnie istniejące teorie. 

Czytaj też: Sensacyjne znalezisko w kosmosie. Czarna dziura zasila tajemnicze struktury

Obecnie proponowany scenariusz zakłada, iż niektóre czarne dziury we wczesnym wszechświecie już w momencie powstania miały ogromne masy. Później przychodziła natomiast pora uśpienia, w czasie której pochłaniają znikome ilości materii. W oparciu o przeprowadzone symulacje członkowie zespołu badawczego doszli do wniosku, iż supermasywne czarne dziury powstałe przed miliardami lat prawdopodobnie pochłaniają materię przez 5 do 10 milionów lat, by następnie przechodzić w okres uśpienia trwający około 100 milionów lat.