Megtalálták az eddigi legrégebbi fekete lyukat, és nem egy új dolgot mutatott a kutatóknak

A világegyetemben kevés dolog hasonlítható egy fekete lyuk szinte felfoghatatlan erejéhez, ráadásul közülük egy különlegeset most kiáltottak ki a legrégebbinek.

Egy nemzetközi kutatócsoport a Cambridge-i Egyetem vezetésével a James Webb Űrteleszkóp segítségével észlelte a legrégebbi ismert ilyen objektumot. Több mint 13 milliárd évvel ezelőtti – mindössze 400 millió évvel az ősrobbanás után történt – megjelenése megforgatta a fekete lyukak kialakulásáról és növekedéséről alkotott hagyományos elképzeléseket, írja a Discover Magazine. A Nature című folyóiratban megjelent új tanulmányban közzétett eredmények a vezető szerző, Roberto Maiolino szerint “óriási előrelépést jelentenek”.

Mekkora ez a galaktikus szörny?

A fekete lyuk a kutatókat puszta mérete miatt tűnt fel rendellenességként, mivel tömege néhány milliószorosa Napunk tömegének. Ezt a megfigyelést megelőzően a csillagászok elfogadták, hogy a galaxisok középpontjában lévő szupermasszív fekete lyukak évmilliárdok alatt növekedtek. Ezek általában elpusztult csillagok maradványaiból keletkeztek, amelyek összeomlása a Nap tömegének százszorosát kitevő fekete lyukakat hozhatott létre.

Hogyan alakult ki a fekete lyuk?

Az újonnan felfedezett fekete lyuk óriási mérete olyan feltáratlan forgatókönyveket mutat be, amelyek magyarázatot adhatnak a keletkezés alternatív módjaira. A kutatók feltételezik, hogy nagy méretben születhetnek, vagy pedig az anyagot ötször nagyobb ütemben fogyasztják el, mint eddig gondolták.

Ha ez az óriás a várt folyamat során nőtt volna, akkor körülbelül egymilliárd évbe telt volna, amíg elérte jelenlegi méretét. Ez a magyarázat azonban nem lehetséges, mivel a világegyetem még nem volt egymilliárd éves, amikor a fekete lyukat azonosították.

“Nagyon korai az univerzumban egy ilyen nagy tömegű fekete lyuk megjelenése, ezért más módokat is figyelembe kell vennünk a kialakulásukhoz” – magyarázta Maiolino, a cambridge-i Cavendish Laboratory és Kavli Institute of Cosmology munkatársa. “A nagyon korai galaxisok rendkívül gazdagok voltak gázokban, így olyanok lehettek, mint egy büfé a fekete lyukak számára.”

Hogyan nőtt ekkorára?

A GN-z11 galaxis, ahol az eddigi legrégebbi fekete lyuk lapul. Pablo Carlos Budassi/Wikimedia

A fekete lyuk a növekedése érdekében anyagot nyel el a gazdagalaxisából. Ez minden esetben így megy, de az újonnan felfedezett fekete lyuk különlegessége, hogy a többinél nagyságrendekkel gyorsabban nyeli el az anyagot.

Az objektum gazdagalaxisának, a GN-z11-nek sugárzó aurája van. Ez a jelenség a fekete lyuk jelenlétéből ered, amelyet a csillagászok nem látnak közvetlenül, hanem az anyagáramlásnak köszönhetően érzékelik. Ez egy akkréciós korongot, egy izzó struktúrát hoz létre a fekete lyuk szélein, ahol a gáz felforrósodik, és az ultraibolya tartományban energiát bocsát ki.

A Tejútrendszernél százszor kisebb GN-z11 további fejlődését meghiúsíthatja a falánk lakója. Mivel bőséges mennyiségű gázt fogyaszt, a fekete lyuk intenzív áramlatok formájában kilökheti azt. Ez a kitörés megállítaná a csillagkeletkezést, ami a GN-z11 galaxis fokozatos halálához vezetne. Ezzel egyidejűleg a maga a vétkes fél is elpusztulna, mivel táplálékforrása a gazdagalaxisával együtt eltűnne.

Mi jöhet még ezután?

Maiolino szerint ez a példátlan felfedezés izgalmas lehetőségeket nyitott a fekete lyukak tanulmányozására.

“Ez egy új korszak: az érzékenység ugrásszerű növekedése, különösen az infravörös tartományban. Olyan, mintha Galilei távcsövéről egyik napról a másikra egy modern távcsőre váltanánk. Mielőtt a Webb működésbe lépett, azt gondoltam, hogy talán az univerzum nem is olyan érdekes, ha túlmutat azon, amit a Hubble űrteleszkóppal láthattunk. De egyáltalán nem ez volt a helyzet: az univerzum elég nagylelkű volt abban, amit megmutatott nekünk, és ez még csak a kezdet.”

A James Webb űrteleszkópnak köszönhetően a jövőben még ennél is régebbi fekete lyukakat is találhatunk. Maiolino és más kutatók a fekete lyukak eredetét tűzték ki célul, remélve, hogy kutatásuk révén jobban megérthetik a világűr ezen területeinek működését.

Érdemes elolvasni:

• Ezért ‘pusztult el’ a Vénusz
• Nem csak a Földön váltakoznak az évszakok, de egészen elképesztő, máshol milyenek