Zdjęcie ilustracyjne. System Arp 299 (NGC 3690 – para zderzających się galaktyk oraz IC 694 – widoczna w lewej dolnej części zdjęcia) – Hubble Space Telescope (NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University) / domena publiczna)
Astronomowie wykryli szybko rosnącą, potężną czarną dziurę w jednej z najbardziej ekstremalnych galaktyk wczesnego Wszechświata. Odkrycie wiele mówi o powstawaniu supermasywnych czarnych dziur.
Z pomocą instrumentów obserwatorium Atacama Large Millimeter Array (ALMA) w Chile naukowcy z University of Texas w Austin wykryli nietypowe zachowanie jednej z wczesnych galaktyk.
Chodzi o galaktykę COS-87259, w której znajduje się centralnie położona supermasywna czarna dziura. Galaktyka ta tworzy gwiazdy w tempie tysiąc razy większym niż Droga Mleczna. Zawiera przy tym międzygwiezdny pył o masie miliarda mas Słońca – informują autorzy badania.
Rodzące się w dużych ilościach gwiazdy oraz rosnąca w jej centrum centralna czarna dziura powodują wyjątkowe świecenie galaktyki. Właściwie to należałoby mówić o niej w czasie przeszłym, ponieważ – choć zjawiska te obserwowane są dopiero obecnie – to miały miejsce, gdy minęło dopiero ok. 5 proc. ewolucji Wszechświata. Odległość sprawiła jednak, że emitowane przez galaktykę światło dopiero teraz dociera do Ziemi i badawczych instrumentów.
Opisana czarna dziura należy, jak uważają badacze, do nowego typu pierwotnych czarnych dziur – silnie otoczonych kosmicznym pyłem. Pył ten powoduje, że niemal całe emitowane przez nią światło zajmuje zakres fal podczerwonych. Czarna dziura wyrzuca przy tym silne dżety materii (silne strugi, strumienie materii – przyp. redakcji) poruszającej się niemal z prędkością światła.
Artystyczne wyobrażenie supermasywnej czarnej dziury (Joseph Mucira / Pixabay)
Odkrycie wiele mówi o dzisiejszym kosmosie – zaznaczają autorzy badania. To dlatego, że w centrach większości galaktyk znajdują się właśnie supermasywne czarne dziury ważące miliony lub miliardy razy więcej od Słońca. Niestety sposób ich powstawania w dużej mierze pozostaje tajemnicą, m.in. dlatego, że niewiele takich obiektów znaleziono we Wszechświecie, który był jeszcze młody.
Tymczasem dawną galaktykę z czarną dziurą badacze znaleźli, przyglądając się niewielkiemu skrawkowi nieba – o wielkości mniejszej niż 10 Księżyców w pełni. To oznacza, że czekających na odkrycie podobnych obiektów na całym niebie mogą być tysiące.
Jak tłumaczą naukowcy, jedyne znane supermasywne czarne dziury istniejące we wczesnym Wszechświecie to kwazary – aktywne czarne dziury w dużej mierze wolne od kosmicznego pyłu. Nawet jednak one są wyjątkowo rzadkie – na pełnym niebie znaleziono ich dotąd tylko kilkadziesiąt.
„Wyniki te sugerują, że bardzo wczesne supermasywne czarne dziury były często silnie przesłaniane przez pył. Być może był to skutek intensywnego tworzenia gwiazd w mieszczących je galaktykach. Inni naukowcy przewidywali to już od kilku lat i dobrze jest widzieć pierwsze bezpośrednie obserwacyjne dowody tej teorii” – mówi dr Ryan Endsley, współautor publikacji, która ukazała się w piśmie „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.
Podobne obiekty znajdowano natomiast bliżej Ziemi, we współczesnym Wszechświecie. Na przykład w systemie Arp 299 dwie galaktyki zderzają się z sobą. W jednej z nich powoduje to intensywną aktywność gwiazd oraz przesłonięcie pyłem rosnącej centralnej, supermasywnej czarnej dziury.
Autor: Marek Matacz, PAP.
