Astronomowie odkryli najstarszą (i najbardziej odległą) czarna dziura od początku wszechświat który datuje się na 400 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Co zaskakujące, jest to masa około kilku milionów razy większa od masy Słońca. Zgodnie z obecnym rozumieniem formacji czarna dziura, taki masywny czarna dziura osiągnięcie tego rozmiaru powinno zająć miliardy lat, ale, co ciekawe, wtedy wszechświat miał zaledwie 400 milionów lat.
Wcześniej badacze, łącząc dane z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra i JWST, znaleźć czarna dziura w UHZ1 galaktyka które datuje się na 470 milionów lat po Wielkim Wybuchu.
Teraz, używając Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) danych astronomowie odkryli a czarna dziura w GN-z11 galaktyka które datuje się na 400 milionów lat po Wielkim Wybuchu. To sprawia, że to czarna dziura najstarszy kiedykolwiek zaobserwowany (BH nie są bezpośrednio obserwowane, ale wykrywane pośrednio poprzez charakterystyczny blask wirującego wokół nich dysku akrecyjnego) pochodzący z wczesnych lat wszechświat. Światło potrzebowało prawie 13.4 miliarda lat, aby dotrzeć do teleskopu JWS.
To nowo wykryte czarna dziura od wczesnych lat wszechświat jest supermasywny, około kilku milionów mas Słońca. Intrygujące w tej czarnej dziurze jest to, jak może mieć taką masę, aby stać się supermasywną.
Czarne dziury powstają w wyniku zapadnięcia się pozostałość po martwej gwieździe pod wpływem grawitacji, gdy skończy się paliwo, jeśli pierwotna masa gwiazda ma masę większą niż 20 mas Słońca (>20 M⦿). Supermasywny czarne dziury powstają, gdy pierwotna masa gwiazda jest około sto razy większa od masy Słońca.
Zgodnie z tym supermasywny czarna dziura jak ten wykryty niedawno od początku wszechświat powinno zająć miliardy lat, aby uformować się i rosnąć, ale wszechświat miał zaledwie około 400 milionów lat.
Czy istnieje inny sposób powstawania supermasywnych BH? Być może warunki na początku wszechświat pozwolił na to czarna dziura urodzić się dużym, albo pochłonął materię swego żywiciela galaktyka w siebie w znacznie większym stopniu, niż sądzono, że jest to możliwe.
***
Referencje:
- NASA 2023. Wiadomości – Teleskopy NASA odkryły rekordową czarną dziurę. Opublikowano 6 listopada 2023 r. Dostępne pod adresem https://www.nasa.gov/missions/chandra/nasa-telescopes-discover-record-breaking-black-hole/ Przeddruk dostępny pod adresem https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.15458
- Badania Uniwersytetu w Cambridge – Astronomowie odkryli najstarszą czarną dziurę, jaką kiedykolwiek zaobserwowano. Opublikowano 17 stycznia 2024 r. Dostępne pod adresem https://www.cam.ac.uk/research/news/astronomers-detect-oldest-black-hole-ever-observed/
- Maiolino, R., Scholtz, J., Witstok, J. i in. Mała i energiczna czarna dziura we wczesnym Wszechświecie. Natura (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07052-5 Przeddruk dostępny pod adresem https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.12492
***
