Teleskop Webba odkrył, że gigantyczna czarna dziura „śpi” po „zbyt dużym spożyciu” jedzenia

(CLO) Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) odkryli supermasywną czarną dziurę, która „śpi” spokojnie zaledwie 800 milionów lat po Wielkim Wybuchu.

Ta czarna dziura, której masa jest około 400 milionów razy większa od masy Słońca, pochłonęła ogromną ilość galaktycznego gazu i pyłu, co spowodowało, że po przejedzeniu zapadła w stan „uśpienia”.

Odkrycie, opublikowane 18 grudnia w czasopiśmie Nature, jeszcze bardziej komplikuje kwestię tego, w jaki sposób supermasywne czarne dziury szybko rozrastały się we wczesnym wszechświecie.

Te czarne dziury są zazwyczaj bardzo duże i zazwyczaj występują w dużych galaktykach pobliskiego wszechświata, a ich masy stanowią około 0,1% całkowitej masy galaktyki macierzystej. Jednak czarna dziura odkryta w badaniu ma masę równą około 40% masy galaktyki macierzystej.

Uważa się, że supermasywne czarne dziury rosną poprzez łączenie się większych czarnych dziur oraz absorpcję gazu i pyłu z galaktyki macierzystej. Uważa się, że proces ten trwa miliardy lat, zanim powstanie supermasywna czarna dziura. Jednak teleskop JWST wykrył czarną dziurę tej wielkości już na bardzo wczesnym etapie istnienia wszechświata, gdy miała ona zaledwie około 800 milionów lat.

Przejadająca się czarna dziura we wczesnym wszechświecie szykuje się do drzemki. Ilustracja: Jiarong Gu

Co niezwykłe, pomimo swojej ogromnej masy, ta czarna dziura nie pochłania gazu i pyłu z szybkością innych supermasywnych czarnych dziur. Zamiast tego pochłania materię w bardzo wolnym tempie, stanowiącym zaledwie około 1% maksymalnego tempa możliwego dla takiej czarnej dziury. Ponieważ ta czarna dziura nie świeci tak jasno jak inne czarne dziury, znajduje się w stanie „uśpienia” i jest trudna do wykrycia.

Mimo że znajduje się w stanie „uśpienia”, ta czarna dziura wciąż może zostać wykryta dzięki swojej ogromnej masie. „Uśpienie” czarnej dziury daje również możliwość zbadania masy i struktury galaktyki, do której należy.

Roberto Maiolino, członek zespołu badawczego, powiedział, że możliwe jest, iż te czarne dziury „rodzą się duże”, co oznacza, że ​​mogły uformować się duże od samego początku. Inną możliwością jest to, że przechodzą okresy ekstremalnej aktywności, po których następują długie okresy spoczynku.

Maiolino i jego zespół symulowali wzrost supermasywnych czarnych dziur we wczesnym wszechświecie i odkryli, że czarne dziury mogą przechodzić okresy „przekarmienia”. Podczas tych okresów czarne dziury rosną niezwykle szybko, ale okresy te trwają zaledwie około 5 do 10 milionów lat, po czym „śpią” przez dziesiątki milionów lat.

„Te krótkie impulsy pozwalają czarnej dziurze szybko rosnąć, podczas gdy większość czasu spędza w stanie uśpienia” – powiedział Maiolino. Te okresy uśpienia czarnych dziur mogą trwać od 10 do 20 razy dłużej niż okresy „przekarmienia”, co sprawia, że ​​czarne dziury we wczesnym wszechświecie są w większości uśpione i trudne do wykrycia.

Odkrycie tej supermasywnej czarnej dziury stanowi przełom w lepszym zrozumieniu powstawania i ewolucji czarnych dziur we wczesnym Wszechświecie. Zespół sugeruje, że wczesny Wszechświat mógł być wypełniony tymi uśpionymi kosmicznymi potworami i że możemy odkryć ich więcej w przyszłości. Jednak ze względu na uśpioną naturę tych czarnych dziur, ich wykrycie będzie stanowić ogromne wyzwanie dla astronomów w nadchodzących latach.

Ngoc Anh (według Space, Daily Mail, Popsci)

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