Το τηλεσκόπιο James Webb αποκαλύπτει την παλαιότερη μαύρη τρύπα στον γαλαξία GN-z11

Όταν ο γαλαξίας GN-z11 ανακαλύφθηκε από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble το 2016, ήταν ο πιο μακρινός γαλαξίας που είχε παρατηρηθεί ποτέ. Η γέννησή του συνέβη πριν από 13,4 δισεκατομμύρια χρόνια, μόλις 400 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Ωστόσο, παρόλο που το GN-z11 δεν είναι πλέον ο κάτοχος του ρεκόρ απόστασης, οι ειδικοί εξακολουθούν να ενδιαφέρονται για αυτό. Τώρα, χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ο γαλαξίας περιέχει την παλαιότερη μαύρη τρύπα που έχει παρατηρηθεί ποτέ. Αυτό θα μπορούσε να ρίξει λίγο φως στην εκπληκτική φωτεινότητα του GN-z11.

Η φωτεινότητά του είναι ένα παζλ, δεδομένου του πόσο παλιό και μικρό είναι. Η νεότητα του Σύμπαντος εκείνη την εποχή καθιστά δύσκολο να εξηγήσουμε τον σχηματισμό τόσων πολλών λαμπερών, νεαρών αστεριών σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα.

Καθηγητής του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ και κύριος συγγραφέας του Nature μελέτη, ο Roberto Maiolino, και οι διεθνείς συνάδελφοί του δίνουν έναν ισχυρό λόγο για τη φωτεινότητα του γαλαξία:είναι στην πραγματικότητα μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Για να είμαστε πιο ακριβείς, η άβυσσος είναι περίπου 1,6 εκατομμύρια φορές η μάζα του Ήλιου.

Παρόλο που οι μαύρες τρύπες δεν εκπέμπουν φως, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η φωτεινή λάμψη του GN-z11 μπορεί να προκαλείται από την καυτή και φωτεινή ύλη που φερμουάρ προς το μέρος της. Ο Maiolino περιγράφει τα ευρήματα ως «ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός» στην κοσμική κατανόηση.

Αυτή η μαύρη τρύπα αμφισβητεί τις υπάρχουσες θεωρίες για το σχηματισμό και την ανάπτυξη της μαύρης τρύπας λόγω της πρώιμης εμφάνισής της στο Σύμπαν. Οι αστρονόμοι συνήθως πιστεύουν ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες συσσωρεύουν μάζα σε δισεκατομμύρια χρόνια, όπως η κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας, το Sagittarius A*. Ωστόσο, το μέγεθος αυτής της νέας εύρεσης υποδηλώνει ότι μπορεί να ξεκινήσουν μεγάλα ή να μεγαλώσουν πολύ πιο γρήγορα από ό,τι πιστεύαμε.

«Είναι πολύ νωρίς στο σύμπαν για να δούμε μια μαύρη τρύπα τόσο μεγάλης έκτασης, επομένως πρέπει να εξετάσουμε άλλους τρόπους με τους οποίους μπορεί να σχηματιστεί», δήλωσε ο Maiolino, από το Εργαστήριο Cavendish του Cambridge και το Ινστιτούτο Κοσμολογίας Kavli. "Οι πολύ πρώιμοι γαλαξίες ήταν εξαιρετικά πλούσιοι σε αέρια, επομένως θα ήταν σαν μπουφές για μαύρες τρύπες."

Τα τυπικά μοντέλα λένε ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες ξεκινούν από υπολείμματα νεκρών αστεριών και μπορούν να αυξηθούν σε περίπου εκατό φορές τη μάζα του Ήλιου. Οι παρατηρήσεις της ομάδας εδώ υποδηλώνουν ότι αυτή η μαύρη τρύπα θα χρειαζόταν περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια για να φτάσει στο σημερινό της μέγεθος υπό κανονικές συνθήκες. Ωστόσο, αυτό το χρονοδιάγραμμα έρχεται σε αντίθεση με την ηλικία της μαύρης τρύπας, υποδηλώνοντας μια ταχύτερη διαδικασία ανάπτυξης.

Ο Maiolino, με έδρα το Εργαστήριο Cavendish του Cambridge και το Ινστιτούτο Κοσμολογίας Kavli, εικάζει ότι τα πλούσια σε αέρια περιβάλλοντα των πρώιμων γαλαξιών θα μπορούσαν να έχουν επιταχύνει την ανάπτυξη της μαύρης τρύπας.

Οι αστρονόμοι ανιχνεύουν τις μαύρες τρύπες παρατηρώντας τους δίσκους προσαύξησής τους, όπου η ύλη θερμαίνεται και εκπέμπει ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία, υποδεικνύοντας την παρουσία μιας μαύρης τρύπας. Και αυτή η αρχαία μαύρη τρύπα καταναλώνει την ύλη πολύ πιο έντονα από τις αντίστοιχές της. Καθώς τροφοδοτείται, η μαύρη τρύπα δημιουργεί ισχυρούς ανέμους που μπορούν να διώξουν αέριο από τον γαλαξία, εμποδίζοντας πιθανώς το σχηματισμό άστρων. Δεδομένου ότι τα αστέρια είναι φτιαγμένα από αέριο, θα μπορούσε να σταματήσει το σχηματισμό νέων αστεριών, πνίγοντας αργά τον γαλαξία.

Τζόρνταν Στρίκλερ

Ένας σπασίκλας του διαστήματος και αυτοαποκαλούμενος γραμματικός φρικιό (όλες οι αναρτήσεις του στο Twitter είναι πλήρεις προτάσεις), του αρέσει να μαθαίνει για το άγνωστο και πιστεύει ότι αν δεν είναι αρκετά έξυπνος για να στείλει δορυφόρους στο διάστημα, μπορεί τουλάχιστον να γράψει γι' αυτό. Twitter:@JordanS1981