Hatalmas magokból nőhettek a legnagyobb fekete lyukak

A szupermasszív fekete lyukak létfontosságúak a galaxisok dinamikájában és fejlődésében. Szerepet játszanak ugyanis a galaxisok kialakulásban, a csillagok keletkezésében, sőt, valószínűleg még a sötét anyagnak is jól jön.

Szinte minden galaxisban van egy szupermasszív fekete lyuk, amelyek a közelünkben található galaxisok tömegének jó néhány százalékát is kitehetik.

Forrás: Wikimedia Commons

Sokkal korábban is létezhettek szupermasszív fekete lyukak

Bár sokat tudunk ezekről a szörnyetegekről, az egyik, még mindig fennálló kérdés, hogy a szupermasszív fekete lyukak hogyan szereztek ilyen gyorsan tömeget, írja a Universe Today.

A legtöbb, amit a korai fekete lyukakról tudunk, a kvazárokból származik. Ezek akkor keletkeznek, amikor a szupermasszív fekete lyukak rendkívül aktív fázisban vannak, hatalmas mennyiségű anyagot emésztve fel, és intenzív fényt bocsátva ki, amely az egész univerzumban látható.

A James Webb és más obszervatóriumok megfigyelései már 13 milliárd évvel ezelőttről is megfigyeltek kvazárokat, ami azt jelenti, hogy ezek már néhány százmillió évvel az ősrobbanás után is hatalmasak és aktívak voltak. Ezeknek a ragyogó “jelzőfényeknek” azonban kihívást jelent a megfigyelésük.

A korai kvazárok olyan fényesek, hogy messze túlragyogják galaxisukat, ami megnehezíti a korai kvazárok környezetének tanulmányozását.

A The Astrophysical Journal című folyóiratban megjelent új tanulmány azonban egy spektrális trükköt alkalmazva meglátta ezeket a távoli galaktikus gazdatesteket.

A kutatócsoport a Webb adatait hat távoli kvazárról gyűjtötte össze, amelyek mintegy 13 milliárd fényévre vannak tőlünk.

Mivel a kvazárokat különböző hullámhosszakon figyelték meg, a csapat ezután összehasonlította a fényt a modellkvazárokkal, és képes volt kategorizálni, hogy mely hullámhosszak származnak valószínűleg a kvazár kompakt forrásából, és melyek az azt körülvevő diffúzabb galaxisból.

Kvazár. Forrás: Flickr / NASA Goddard Space Flight Center

A kvazárok fényének kiszűrésével megkapták az első képeket azokról a távoli galaxisokról, amelyek otthont adnak ezeknek az ősi kvazároknak.

Mivel az egyes fényforrások fényessége összefügg a tömegükkel, a csapat össze tudta hasonlítani a kvazár tömegét a galaxisának tömegével. Az eredmény pedig meglepő volt.

Ezekben a korai galaxisokban a szupermasszív fekete lyuk tömege körülbelül 10%-a a galaxis tömegének. Ez sokkal nagyobb, mint a közeli galaxisokban megfigyelhető tömegarány, ahol a galaxis tömegének mindössze 0,1 százalékát teszik ki.

Ez valószínűleg azt jelenti, hogy a korai szupermasszív fekete lyukak rendkívül gyorsan növekedtek, és akár a galaxisok magjai is lehettek.

A megfigyelések így ellentmondanak annak az elképzelésnek, hogy a korai galaxisok alakultak ki először, és a fekete lyukak csak később keletkeztek.

A csillagászok még mindig nem tudják, hogyan keletkeztek ilyen gyorsan a szupermasszív fekete lyukak a korai Univerzumban, de most már világos, hogy igen.

A szupermasszív fekete lyukak fejlődésével kapcsolatos egyik kérdés megválaszolásával a kutatócsoport több más kérdést is felvetett.

Érdemes elolvasni:

• A NASA marsjárója olyan helyre jutott, ahol egykor hömpölygő folyók lehettek
• Olyan egyedülálló bolygót találtak, amelyik ‘belülről kifelé olvad meg’