Az óriási fekete lyukak keletkezésének fontos állomását fedezhették fel

A szupermasszív fekete lyukak súlya több milliószor, ha nem milliárdszor nagyobb, mint a Napé. A galaxisok középpontjában helyezkednek el, ahol évmilliárdok alatt halmozzák fel tömegüket. De hogy hogyan keletkeztek, abban a csillagászok sem biztosak.

Kezdődhettek viszonylag kicsi, szupernóvákból keletkezett fekete lyukakként, majd valahogyan elég anyagot halmoztak fel ahhoz, hogy szupermasszívvá váljanak. Vagy egy masszív felhő közvetlen összeomlásának eredménye is lehet, ami egy alapból sokkal nagyobb magot alkotott.

Ez utóbbi hipotézisre most találtak néhány nagyon fontos bizonyítékot. A csillagászok az UHZ1 galaxis felfedezéséről számolnak be a JWST megfigyelései során. Ennek a galaxisnak a fénye abból az időből származik, amikor a világegyetem még kevesebb mint 500 millió éves volt. A NASA Chandra röntgentávcsövével végzett megfigyelések arra utalnak, hogy ebben a galaxisban egy olyan fekete lyuk van, amely túl nagy a galaxisához képest, derült ki az IFLScience beszámolójából.

A fekete lyukak keletkezésének fontos mérföldköve

A közeli világegyetemben létezik egy egyszerű összefüggés a szupermasszív fekete lyuk tömege, illetve a galaxisban lévő csillagok tömegét és mozgását illetően. A múltban azonban lehet, hogy ez nem így volt, és a galaxisok átmehettek egy Outsize Black Hole Galaxy, azaz túlméretes fekete lyuk galaxis (OBG) fázison. A felhőösszeomlásból keletkező fekete lyukak a Nap tömegének 10-100 ezerszeresét kitevő gázfelhőből alakulhattak ki. Az ősrobbanás után 500 millió évvel a felhőösszeomlásból származó galaxis sokkal nagyobb fekete lyukkal rendelkezne, mint ami egy nagy tömegű csillag szupernóvájából keletkezett.

Itt jönnek képbe az UHZ1 megfigyelései. A kutatók rengeteg adatot tudtak gyűjteni erről a galaxisról, és számos szimulációt használtak, hogy összehasonlítsák az objektum megfigyeléseit az eredetére vonatkozó lehetséges forgatókönyvekkel. A cél az volt, hogy összehasonlítsák a könnyű maggal rendelkező forgatókönyvet a nehéz galaxismagos forgatókönyvvel, és van egy egyértelmű győztes.

A Chandra és a JWST együttes megfigyelései “erősen cáfolják, hogy az UHZ1 könnyű magból származna”. A megfigyelésekhez legjobban illeszkedő modell egy nehéz magról szól, amely felhőösszeomlással keletkezett, és egy olyan fekete lyukat eredményezett, amelynek tömege a Nap tömegének tízezerszerese. A JWST megfigyelései azzal is összhangban vannak, hogy a galaxisban egy összeolvadás történt, ami minden galaxis esetében, de különösen az OBG-k esetében várható.

Ez nyilvánvalóan nem az utolsó szó a kérdésben. A JWST több olyan galaxist fog tanulmányozni, amelyekben szupermasszív fekete lyukak gyarapodtak a korai univerzumban, és segít jobban megérteni, honnan származnak ezek a hihetetlen objektumok.

Ez a kutatás elérhető az ArXivon, és bekerült a The Astrophysical Journal Letters című folyóiratba.

Érdemes elolvasni:

• Elképesztő képen, mi fog történni a Nappal halálakor
• Ez történik velünk, ha meghalunk az űrben