Wykryto szybko rosnącą, potężną czarną dziurę

Astronomowie wykryli szybko rosnącą, potężną czarną dziurę w jednej z najbardziej ekstremalnych galaktyk wczesnego wszechświata. Odkrycie wiele mówi o powstawaniu supermasywnych czarnych dziur.

Z pomocą instrumentów obserwatorium Atacama Large Millimeter Array (ALMA) w Chile naukowcy z University of Texas, Austin wykryli nietypowe zachowanie jednej z wczesnych galaktyk.

Chodzi o galaktykę COS-87259, zawierającą centralną, supermasywną czarną dziurę. Galaktyka ta produkuje gwiazdy tysiąc razy intensywniej, niż Droga Mleczna. Zawiera przy tym międzygwiezdny pył o masie miliarda mas Słońca - informują autorzy badania (https://academic.oup.com/mnras/article/520/3/4609/7051098?login=false).

Rodzące się w dużych ilościach gwiazdy oraz rosnąca w jej centrum centralna czarna dziura powodują wyjątkowe świecenie galaktyki. Właściwie to należałoby mówić o niej w czasie przeszłym, ponieważ - choć zjawiska te obserwowane są dopiero obecnie - to miały miejsce, gdy minęło dopiero ok. 5 proc. ewolucji wszechświata. Odległość sprawiła jednak, że emitowane przez galaktykę światło dopiero teraz dociera do Ziemi i badawczych instrumentów.

Opisana czarna dziura należy, jak uważają badacze, do nowego typu pierwotnych czarnych dziur - silnie otoczonych kosmicznym pyłem. Pył ten powoduje, że niemal całe, emitowane przez nią światło zajmuje zakres fal podczerwonych. Czarna dziura wyrzuca przy tym silne dżety materii poruszającej się niemal z prędkością światła.

Odkrycie wiele mówi o dzisiejszym kosmosie - zaznaczają autorzy badania. To dlatego, że w centrach większości galaktyk znajdują się właśnie supermasywne czarne dziury ważące miliony lub miliardy razy więcej od Słońca. Niestety sposób ich powstawania w dużej mierze pozostaje tajemnicą, m.in. dlatego, że niewiele takich obiektów znaleziono we Wszechświecie, który był jeszcze młody.

Tymczasem dawną galaktykę z czarną dziurą badacze znaleźli, przyglądając się niewielkiemu skrawkowi nieba - o wielkości mniejszej niż 10 Księżyców w pełni. To oznacza, że czekających na odkrycie, podobnych obiektów, na całym niebie mogą być tysiące.

Jak tłumaczą naukowcy, jedyne znane supermasywne czarne dziury istniejące we wczesnym wszechświecie to kwazary - aktywne czarne dziury w dużej mierze wolne od kosmicznego pyłu. Nawet jednak one są wyjątkowo rzadkie - na pełnym niebie znaleziono ich dotąd tylko kilkadziesiąt.

"Wyniki te sugerują, że bardzo wczesne supermasywne czarne dziury były często silnie przesłaniane przez pył. Być może był to skutek intensywnej produkcji gwiazd w mieszczących je galaktykach. Inni naukowcy przewidywali to już od kilku lat i dobrze jest widzieć pierwsze bezpośrednie, obserwacyjne dowody tej teorii" - mówi dr Ryan Endsley, współautor publikacji, która ukazała się w piśmie "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society".

Podobne obiekty znajdowano natomiast bliżej Ziemi, we współczesnym wszechświecie. Na przykład w systemie Arp 299 dwie galaktyki zderzają się z sobą. W jednej z nich powoduje to intensywną aktywność gwiazd oraz przesłonięcie pyłem rosnącej centralnej, supermasywnej czarnej dziury. (PAP)

Marek Matacz

mat/ zan/