Monstrualny obiekt w teleskopie Webba. Naukowcy odkryli, co uśpiło czarną dziurę

Teleskop Webba dostarczył kolejnego odkrycia z czasów wczesnego kosmosu. Astronomowie namierzyli gigantyczną, czarną dziurę, która po okresie intensywnego pochłaniania materii zapadła w stan hibernacji. Czym wyróżnia się nietypowy obiekt?

Publikacja: 22.12.2024 06:00

Najnowszy obiekt namierzony przez teleskop Webba to monstrualna, czarna dziura w stanie hibernacji,

Najnowszy obiekt namierzony przez teleskop Webba to monstrualna, czarna dziura w stanie hibernacji, zdjęcie ilustracyjne

Foto: Adobe Stock

Nowe odkrycie dotyczące masywnych, czarnych dziur, ponownie podważa istniejące teorie mówiące o etapach rozwoju tych obiektów. Przedmiotem najnowszego odkrycia stał się monstrualny obiekt, który – jak zakładają badacze – pochłonął najbliższe otoczenie, a następnie „zapadł w sen”.

Kolejne odkrycie teleskopu Webba dotyczące czarnych dziur

Najnowsze badanie, opublikowane 18 grudnia w czasopiśmie „Nature”, to efekt kolejnego odkrycia przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Nad badaniem pracował międzynarodowy zespół astronomów pod kierownictwem naukowców z Uniwersytetu Cambridge. Przedmiotem analizy jest masywna czarna dziura, która powstała ok. 800 milionów lat po Wielkim Wybuchu – czyli w okresie tzw. wczesnego wszechświata. Nietypowy obiekt wyróżnia się imponującą masą ok. 400 milionów razy większą od masy Słońca. Co ciekawe, ciężar obiektu stanowi ok. 40 proc. masy macierzystej galaktyki. Dla porównania większość czarnych dziur we wszechświecie lokalnym posiada masę stanowiącą zaledwie 0,1 proc. masy swoich macierzystych galaktyk. Astronomów interesuje jednak nie tylko masa obiektu, ale także nietypowy (domniemany) proces jego powstania.

Czytaj więcej

Zmiany na powierzchni Księżyca. Naukowcy opublikowali nowe wyniki badań

Proces powstawania czarnych dziur

Uwagę naukowców przykuło bardzo wolne tempo pochłaniania materii przez badany obiekt. Jak obliczono, czarna dziura pochłania gaz w tempie ok. 100 razy niższym, niż teoretycznie „dozwolony” limit. Zgodnie z aktualnymi modelami rozwoju czarnych dziur, obiekty te przechodzą przez kolejne etapy rozwoju. Początkiem istnienia czarnej dziury może być zapadnięcie się gwiazdy. Czarna dziura wchłania wówczas pozostałości tego ciała niebieskiego tylko do pewnego limitu (tzw. granica Eddingtona). W trakcie procesu rozwoju czarnej dziury powstaje także charakterystyczny, wirujący, intensywnie rozgrzany dysk akrecyjny.

Nowoczesne teleskopy kosmiczne są w stanie wykryć ten ostatni obiekt, który otacza czarną dziurę. Jak potwierdzają najnowsze badania, czarne dziury – oprócz etapu intensywnego pochłaniania sąsiadującej materii – mogą również przechodzić w stan uśpienia. Zdaniem autorów badania wolne tempo pochłaniania gazów przez zbadaną czarną dziurę, pozwala postawić tezę, że obiekt ten znajduje się właśnie na etapie odpoczynku lub hibernacji.

Czytaj więcej

Zaskakujące odkrycie w pobliżu czarnej dziury w naszej galaktyce. Naukowcy sądzili, że to niemożliwe

Dlaczego „kosmiczny potwór” zapadł w sen?

Autorzy badania, za pomocą szeregu symulacji komputerowych, opracowali model, który miałby wyjaśnić, jak uśpiona czarna dziura osiągnęła tak duże wymiary. Zdaniem naukowców najbardziej prawdopodobny scenariusz mówi o intensywnych okresach aktywności obiektu. W tym czasie czarne dziury zasysają materię, mogąc jednocześnie w ciągu krótkich okresów przekraczać granicę Eddingtona (czyli w dużym uproszczeniu – limit pobierania materii). Po okresach intensywnego „żywienia się” obiekt przechodzi w stan kosmicznej hibernacji. W przypadku badanego obiektu oszacowano, że okres „żywienia” trwał prawdopodobnie od 5 do 10 milionów lat. Z kolei okres hibernacji mógł trwać nawet przez ok. 100 milionów lat.

Odkrycie może podważyć znane modele rozwoju czarnych dziur

Najnowsze odkrycie jest zaskakujące nie tylko z powodu wymiarów obiektu, czy jego stanu uśpienia. Zdaniem astronomów obiekt tak duży, pochodzący z okresu wczesnego wszechświata, nie może rozwijać się w tak powolnym tempie. Nowe odkrycie może podważyć dotychczasowe modele wzrostu tych ciał kosmicznych. - Możliwe, że czarne dziury rodzą się duże, co wyjaśnia, dlaczego Webb dostrzegł ogromne czarne dziury we wczesnym wszechświecie - wyjaśnia współautor badania profesor Roberto Maiolino.

Teza o długim stanie hibernacji (po intensywnym okresie żywienia) jest jednak bardziej prawdopodobną odpowiedzią. - Prawdopodobnie większość czarnych dziur znajduje się w stanie uśpienia. Jestem zaskoczony, że znaleźliśmy ten obiekt, ale jednocześnie podekscytowany, że może być ich o wiele więcej - podsumowuje profesor.

Nowe odkrycie dotyczące masywnych, czarnych dziur, ponownie podważa istniejące teorie mówiące o etapach rozwoju tych obiektów. Przedmiotem najnowszego odkrycia stał się monstrualny obiekt, który – jak zakładają badacze – pochłonął najbliższe otoczenie, a następnie „zapadł w sen”.

Kolejne odkrycie teleskopu Webba dotyczące czarnych dziur

Pozostało jeszcze 93% artykułu
Kosmos
Na tę informację czekano 45 lat. Naukowcy odkryli tajemnicę księżyca Io
Kosmos
Nowe odkrycie podważa standardowe modele. Jak naprawdę powstają planety?
Kosmos
Zmiany na powierzchni Księżyca. Naukowcy opublikowali nowe wyniki badań
Kosmos
Zaskakujące odkrycie w pobliżu czarnej dziury w naszej galaktyce. Naukowcy sądzili, że to niemożliwe
Kosmos
Nowe odkrycie dotyczące pierścieni Saturna podważa wcześniejsze teorie. Wyniki badań
Materiał Promocyjny
Nest Lease wkracza na rynek leasingowy i celuje w TOP10