Rekordowa czarna dziura. Nowo odkryty obiekt zachowuje się inaczej niż przewiduje teoria

Najnowsze odkrycie dokonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba to czarna dziura o rekordowych gabarytach. Astronomowie ocenili, że obiekt pochłania materię 40 razy szybciej niż uważano za teoretycznie możliwe. Na czym polega przełomowość obserwacji?

Publikacja: 08.11.2024 05:50

Na celowniku badaczy znalazł się ekstremalny przypadek supermasywnej czarnej dziury, której nadano n

Na celowniku badaczy znalazł się ekstremalny przypadek supermasywnej czarnej dziury, której nadano nazwę LID-568 / zdjęcie ilustracyjne

Foto: Adobe Stock

Astronomowie dokonali kolejnego, ciekawego odkrycia dotyczącego supermasywnych czarnych dziur z czasów tzw. wczesnego Wszechświata. Wyniki badania podważają dotychczasowe rozumienie „zachowania” czarnych dziur. Otwierają także pole do nowego kierunku badań podobnych obiektów.

Wyjątkowa czarna dziura. Odkrycie stawia kolejne pytania

Nietypowy obiekt jest przedmiotem obserwacji grupy astronomów z NSF NOIRLab, wykorzystujących możliwości Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Wyniki najnowszych obserwacji opublikowano 4 listopada w czasopiśmie Nature Astronomy. Na celowniku badaczy znalazł się ekstremalny przypadek supermasywnej czarnej dziury, której nadano nazwę LID-568. Jak oceniają astronomowie, obserwowany obiekt pochodzi z okresu ok. 1,5 miliarda lat po Wielkim Wybuchu, czyli z czasu wczesnego wszechświata. LID-568 wyróżnia się na tle innych, podobnych obiektów wyjątkową „żarłocznością”. Wyniki badania czarnej dziury pozwoliły postawić teorię, że obiekt przekroczył 40-krotnie „teoretycznie dozwoloną” prędkość pochłaniania sąsiadującej materii.

Czytaj więcej

„Bóg chaosu” coraz bliżej Ziemi. Naukowcy przewidują, co stanie się z asteroidą

LID-568: Rekordowo „żarłoczny” obiekt w kosmosie

Jak wyjaśniają autorzy badania, nietypowość czarnej dziury LID-568 polega na złamaniu pewnej teoretycznej granicy. Chodzi o limit Eddingtona (lub jasność Eddingtona), który można w dużym uproszczeniu określić jako „granicę żerowania czarnej dziury”. Mowa o ograniczeniu dotyczącym maksymalnej jasności, jaką może osiągnąć materiał otaczający czarną dziurę. Limit dotyczy także szybkości pochłaniania materii przez dany obiekt. Czarna dziura nie przekracza tego limitu, jeśli szybkość pochłaniania materii nie zaburzy równowagi pomiędzy wewnętrzną siłą grawitacyjną obiektu a zewnętrznym ciśnieniem (wytwarzanym przez ciepło opadającej materii).

Ilustracja artystyczna przedstawiająca wizualizację supermasywnej, czarnej dziury LID-568

Ilustracja artystyczna przedstawiająca wizualizację supermasywnej, czarnej dziury LID-568

NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/M. Zamani

Obiekt LID-568 namierzono wykorzystując widzenie w podczerwieni teleskopu Webba. Astronomowie wzięli na celownik niezwykle jasne emisje promieniowania rentgenowskiego, zauważone przez Obserwatorium Rentgenowskie Chandra NASA. Dalsza obserwacja czarnej dziury wykazała m.in. intensywne wypływy gazu otaczającego obiekt. Prędkość i rozmiar wypływów pozwoliły badaczom postawić teorię, że tak duży obiekt musiał „karmić się” materią intensywnie w bardzo krótkim czasie. Główny autor badania astronom Hyewon Suh mówi o rekordowym, „pojedynczym epizodzie szybkiego karmienia” nazywając obiekt LID-568 „super-Eddingtonowską, akreującą czarną dziurą”. Podczas pojedynczego epizodu pochłaniania materii czarna dziura miała osiągnąć rekordową jasność przekraczając jednocześnie limit Eddingtona.

Czytaj więcej

Czarne dziury są źródłem ciemnej energii? Nowe dowody na związek kosmicznych zjawisk

Dalszy kierunek badania? Obiekty wczesnego Wszechświata

Autorzy publikacji podkreślają, że wyniki najnowszej obserwacji obiektu LID-568 będą punktem wyjściowym do kolejnych badań. Astronomów interesuje zachowanie podobnych, antycznych obiektów we wczesnym Wszechświecie. Poszukiwania będą zorientowane m.in. na mechanizmy powstawania i „żerowania” największych czarnych dziur. Astronomowie chcą sprawdzić, czy podobny mechanizm występował w przypadku ogromnych czarnych dziur, które niedawno zaobserwowano za pomocą teleskopu Webba. 

Astronomowie dokonali kolejnego, ciekawego odkrycia dotyczącego supermasywnych czarnych dziur z czasów tzw. wczesnego Wszechświata. Wyniki badania podważają dotychczasowe rozumienie „zachowania” czarnych dziur. Otwierają także pole do nowego kierunku badań podobnych obiektów.

Wyjątkowa czarna dziura. Odkrycie stawia kolejne pytania

Pozostało 92% artykułu
Kosmos
Na słynnym zdjęciu czarnej dziury jest błąd? Nowe wyniki badań japońskich naukowców
Kosmos
To pierwsza taka czarna dziura. Przełomowe odkrycie amerykańskich astrofizyków
Kosmos
Kosmiczne „czerwone potwory”. Astronomowie zaskoczeni odkryciem Teleskopu Webba
Kosmos
Kosmiczny zbieg okoliczności zmylił naukowców. Przełomowe ustalenia w sprawie Urana
Materiał Promocyjny
Klimat a portfele: Czy koszty transformacji zniechęcą Europejczyków?
Kosmos
„Bóg chaosu” coraz bliżej Ziemi. Naukowcy przewidują, co stanie się z asteroidą