Το τηλεσκόπιο Webb ανακαλύπτει γιγάντια μαύρη τρύπα που «κοιμάται» αφού «έτρωγε πάρα πολύ»

(CLO) Χρησιμοποιώντας το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb (JWST), οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που «κοιμάται» ήσυχα, μόλις 800 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Αυτή η μαύρη τρύπα, η οποία έχει μάζα περίπου 400 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου, έχει απορροφήσει μεγάλη ποσότητα γαλαξιακού αερίου και σκόνης, με αποτέλεσμα να «κοιμάται» αφού έχει φάει πάρα πολύ.

Η ανακάλυψη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature στις 18 Δεκεμβρίου, περιπλέκει περαιτέρω το ερώτημα του πώς οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες αναπτύχθηκαν ραγδαία στο πρώιμο σύμπαν.

Αυτές οι μαύρες τρύπες είναι συνήθως πολύ μεγάλες και βρίσκονται συνήθως σε μεγάλους γαλαξίες στο κοντινό σύμπαν, με μάζες περίπου 0,1% της συνολικής μάζας του γαλαξία που τις φιλοξενεί. Ωστόσο, η μαύρη τρύπα που ανακαλύφθηκε στη μελέτη έχει μάζα ισοδύναμη με περίπου 40% της μάζας του γαλαξία που την φιλοξενεί.

Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες πιστεύεται γενικά ότι αναπτύσσονται μέσω της συγχώνευσης μεγαλύτερων μαύρων τρυπών και της απορρόφησης αερίου και σκόνης από τον γαλαξία που τις φιλοξενεί. Αυτή η διαδικασία πιστεύεται ότι διαρκεί δισεκατομμύρια χρόνια για να δημιουργηθεί μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα. Ωστόσο, το JWST έχει εντοπίσει μια μαύρη τρύπα τόσο μεγάλη από τα πολύ πρώιμα στάδια του σύμπαντος, όταν ήταν μόλις περίπου 800 εκατομμυρίων ετών.

Μια μαύρη τρύπα που τρώει υπερβολικά πολύ στο πρώιμο σύμπαν πρόκειται να κοιμηθεί. Εικονογράφηση: Jiarong Gu

Αυτό που είναι αξιοσημείωτο είναι ότι, παρά την τεράστια μάζα της, αυτή η μαύρη τρύπα δεν απορροφά αέριο και σκόνη με τον ταχύ ρυθμό που απορροφούν άλλες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Αντίθετα, απορροφά ύλη με πολύ αργό ρυθμό, μόνο περίπου το 1% του μέγιστου δυνατού ρυθμού για μια τέτοια μαύρη τρύπα. Επειδή αυτή η μαύρη τρύπα δεν λάμπει τόσο έντονα όσο άλλες μαύρες τρύπες, βρίσκεται σε «αδρανή» κατάσταση και είναι δύσκολο να ανιχνευθεί.

Παρόλο που βρίσκεται σε κατάσταση «ύπνου», αυτή η μαύρη τρύπα μπορεί ακόμα να ανιχνευθεί χάρη στην τεράστια μάζα της. Ο «ύπνος» της μαύρης τρύπας παρέχει επίσης την ευκαιρία να μελετηθεί η μάζα και η δομή του γαλαξία στον οποίο ανήκει.

Ο Ρομπέρτο ​​Μαιολίνο, μέλος της ερευνητικής ομάδας, δήλωσε ότι είναι πιθανό αυτές οι μαύρες τρύπες να «γεννιούνται μεγάλες», που σημαίνει ότι μπορεί να έχουν σχηματιστεί μεγάλες από την αρχή. Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι περνούν από περιόδους ακραίας δραστηριότητας, ακολουθούμενες από μεγάλες περιόδους ηρεμίας.

Ο Maiolino και η ομάδα του προσομοίωσαν την ανάπτυξη υπερμεγέθων μαύρων τρυπών στο πρώιμο σύμπαν και διαπίστωσαν ότι αυτές οι μαύρες τρύπες μπορούν να υποστούν επεισόδια «υπερτροφοδότησης». Κατά τη διάρκεια αυτών των επεισοδίων, οι μαύρες τρύπες αναπτύσσονται εξαιρετικά γρήγορα, αλλά αυτά τα επεισόδια διαρκούν μόνο περίπου 5 έως 10 εκατομμύρια χρόνια, μετά τα οποία «κοιμούνται» για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.

«Αυτές οι σύντομες εκρήξεις επιτρέπουν στη μαύρη τρύπα να αναπτύσσεται γρήγορα, ενώ περνάει το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου της σε αδράνεια», δήλωσε ο Maiolino. Αυτές οι περίοδοι αδρανοποίησης των μαύρων τρυπών μπορούν να διαρκέσουν 10 έως 20 φορές περισσότερο από τα επεισόδια «υπερτροφοδότησης», γεγονός που καθιστά τις μαύρες τρύπες στο πρώιμο σύμπαν ως επί το πλείστον αδρανείς και δύσκολες στην ανίχνευση.

Η ανακάλυψη αυτής της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας αποτελεί μια σημαντική ανακάλυψη στην καλύτερη κατανόηση του σχηματισμού και της εξέλιξης των μαύρων τρυπών στο πρώιμο σύμπαν. Η ομάδα υποστηρίζει ότι το πρώιμο σύμπαν μπορεί να ήταν γεμάτο με αυτά τα αδρανή κοσμικά τέρατα και ότι μπορεί να ανακαλύψουμε περισσότερα από αυτά στο μέλλον. Ωστόσο, λόγω της αδρανή φύσης αυτών των μαύρων τρυπών, η ανίχνευσή τους θα αποτελέσει μια σημαντική πρόκληση για τους αστρονόμους τα επόμενα χρόνια.

Ngoc Anh (σύμφωνα με το Space, Daily Mail, Popsci)

Πηγή: https://www.congluan.vn/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-ho-den-khong-lo-ngu-sau-khi-an-qua-nhieu-post326434.html