Η ταχεία ανάπτυξη μιας αρχέγονης μαύρης τρύπας

Ονομάζεται Τοξότης Α* και είναι μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα με μάζα περίπου τέσσερα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του ήλιου που κρύβεται στην καρδιά του Γαλαξία μας.

Στην πραγματικότητα, αυτά τα αντικείμενα, τα οποία αυξάνουν τη μάζα τους με την πάροδο του χρόνου τρώγοντας υλικό που περιπλανιέται πολύ κοντά τους, βρίσκονται στο κέντρο των περισσότερων γαλαξιών.

Αλλά από τότε που το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA τέθηκε σε λειτουργία το 2022, οι αστρονόμοι έμειναν έκπληκτοι όταν ανακάλυψαν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που κατοικούν στο πρώιμο σύμπαν -νωρίτερα από ό,τι πίστευαν ότι ήταν δυνατόν, λαμβάνοντας υπόψη τον χρόνο που απαιτείται για να συγκεντρωθεί μια τόσο μεγάλη μάζα. Νέες παρατηρήσεις μιας τέτοιας αρχέγονης μαύρης τρύπας προσφέρουν πληροφορίες για το πώς μπορεί να συνέβη αυτό - μέσω επεισοδίων υπερταχείας ανάπτυξης.

«Η ύπαρξη υπερμεγέθων μαύρων τρυπών στο πρώιμο σύμπαν αμφισβητεί τα τρέχοντα μοντέλα μας για το σχηματισμό και την ανάπτυξη των μαύρων τρυπών», δήλωσε ο αστρονόμος Hyewon Suh του Διεθνούς Παρατηρητηρίου Gemini στη Χαβάη και του NOIRLab του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών των ΗΠΑ, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Astronomy.

Οι νέες παρατηρήσεις του Webb αφορούν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα με την ονομασία LID-568, η οποία υπήρχε όταν το σύμπαν είχε περίπου το 11% της σημερινής του ηλικίας - περίπου 1,5 δισεκατομμύριο χρόνια μετά το γεγονός της Μεγάλης Έκρηξης πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, από το οποίο ξεκίνησε το σύμπαν. Η LID-568 έχει μάζα περίπου 10 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον ήλιο, δηλαδή 2-1/2 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Τοξότη Α*. Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη προσδιορίσει τη μάζα του γαλαξία καταγωγής του.

Αυτές οι αρχέγονες μαύρες τρύπες πιστεύεται ότι προέκυψαν με έναν από τους δύο τρόπους, είτε μετά τον εκρηκτικό θάνατο της πρώτης γενιάς αστέρων του σύμπαντος είτε μέσω της κατάρρευσης μεγάλων νεφών αερίου που υπήρχαν στο πρώιμο σύμπαν.

«Η ανακάλυψη της LID-568 υποδηλώνει ότι ένα σημαντικό μέρος της αύξησης της μάζας μπορεί να συμβεί κατά τη διάρκεια ενός μόνο επεισοδίου ταχείας συσσώρευσης. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει να εξηγηθεί πώς σχηματίστηκαν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες τόσο νωρίς στο σύμπαν, ανεξάρτητα από τον τρόπο προέλευσής τους», δήλωσε ο Suh.

Φωτογραφία: Καλλιτεχνική απεικόνιση μιας ταχέως τροφοδοτούμενης μαύρης τρύπας που απελευθερώνει αέρια/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/M. Zamani