Czarne dziury są równie tajemnicze, jak przestrzeń kosmiczna, a naukowcy muszą jeszcze rozwiązać wiele zagadek. Jedną z zagadek jest to, w jaki sposób niektóre supermasywne czarne dziury stały się tak duże na początku istnienia Wszechświata, ale nowe badania mogły rozwiązać tę kwestię, udowadniając, że czarnych dziur jest znacznie więcej, niż wcześniej sądzono.
badanie, opublikowane w The Astrophysical Journal Lettersszczegółowo opisuje, w jaki sposób naukowcy wykorzystali należący do NASA Kosmiczny Teleskop Hubble’a do odkrycia czarnych dziur, których wcześniej nie odkryli. Krótko mówiąc, badacze wykonali zdjęcia kosmosu i porównali je ze zdjęciami wykonanymi w tych samych miejscach 15 lat wcześniej. Następnie porównali jasność niektórych ciał niebieskich, aby pomóc im zidentyfikować więcej czarnych dziur.
Przeczytaj więcej: Wskazówki, jak zobaczyć deszcz meteorytów w 2024 r
Dzieje się tak, ponieważ czarne dziury nie mają przez cały czas tej samej jasności. Żywiąc się pobliskimi obiektami kosmicznymi – proces znany jako akrecja – chwilowo jaśnieją, gdy materiał zostaje pochłonięty. Po połknięciu czarne dziury stają się ciemniejsze. W ten sposób badacze analizowali dane z okresu 15 lat i mogli skoncentrować się na zmianach jasności niektórych ciał niebieskich i zidentyfikować je jako czarne dziury.
„Okazuje się, że w zwykłych wczesnych galaktykach znajduje się kilka razy więcej czarnych dziur, niż początkowo sądzono” powiedział Matthew Hayesgłówny autor badania. „Inne niedawne, pionierskie prace z Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba zaczęły prowadzić do podobnych wniosków. W sumie mamy więcej czarnych dziur, niż może powstać w wyniku bezpośredniego zapadnięcia się”.
Więcej czarnych dziur pomaga rozwiązać problem
Zagadką, której naukowcy nie potrafili rozwikłać, było przede wszystkim to, w jaki sposób supermasywne czarne dziury istniały we wczesnych galaktykach. Matthews twierdzi, że podczas akrecji czarna dziura wytwarza ogromną ilość promieniowania, co ogranicza szybkość jej wzrostu. Zatem istnieją supermasywne czarne dziury z początków wszechświata, które są większe, niż powinny, ponieważ nie miały jeszcze wystarczająco dużo czasu, aby „zjeść” wystarczającą ilość materiału, aby urosnąć do tak dużych rozmiarów.
Przeczytaj więcej: Niebiańskie wydarzenia w październiku obejmują wszystko, od Superksiężyca po duży start NASA
„Wiele z tych obiektów wydaje się być masywniejszych, niż początkowo sądziliśmy – albo uformowały się bardzo masywnie, albo rosły niezwykle szybko” – Alice Young, współautorka badania, powiedział NASA.
Według Matthewsa istnienie tak wielu czarnych dziur otwiera możliwości ich powstania, ponieważ jest ich po prostu zbyt wiele, aby wszystkie mogły być spowodowane tą samą metodą.
„Gwiazdy powstają w wyniku grawitacyjnego kurczenia się obłoków gazu: jeśli w fazie kurczenia uda się wychwycić znaczną liczbę cząstek ciemnej materii, wówczas strukturę wewnętrzną można całkowicie zmodyfikować i zapobiec zapłonowi jądrowemu” – mówi Matthews. „Wzrost może zatem trwać wielokrotnie dłużej niż typowy czas życia zwykłej gwiazdy, dzięki czemu mogą stać się znacznie masywniejsze”.
Przeczytaj więcej: Miniksiężyc Ziemi: wszystko, co musisz wiedzieć o naszym tymczasowym drugim „księżycu”
Innymi słowy, supermasywne czarne dziury we wczesnym wszechświecie mogły pochodzić z ciemnej gwiazdy zbierającej materię, a następnie zapadającej się w supermasywną czarną dziurę, co wyjaśniałoby, dlaczego tak duże czarne dziury istniały wcześniej, niż przypuszczano.
Matthews twierdzi, że następnymi krokami będzie wykorzystanie Teleskopu Jamesa Webba i jego zwiększonej czułości do dalszego badania tych czarnych dziur i ustalenia, ile z nich naprawdę istniało we wczesnym wszechświecie.
