Dzięki pomocy HST międzynarodowy zespół badaczy odkrył więcej czarnych dziur we wczesnym Wszechświecie, niż wcześniej podawano.
Nowy wynik może pomóc naukowcom zrozumieć, w jaki sposób powstały supermasywne czarne dziury.
Obecnie naukowcy nie mają pełnego obrazu tego, jak powstały pierwsze czarne dziury niedługo po Wielkim Wybuchu. Wiadomo, że supermasywne czarne dziury, które mogą ważyć ponad miliard Słońc, istnieją w centrum kilku galaktyk mniej niż miliard lat po Wielkim Wybuchu.
Wiele z tych obiektów wydaje się być bardziej masywnych, niż pierwotnie sądziliśmy, że mogą być w tak wczesnych czasach – albo uformowały się bardzo masywne, albo rosły niezwykle szybko – powiedziała Alice Young, doktorantka z Uniwersytetu Sztokholmskiego i współautorka badań, których wyniki zostały opublikowane w The Astrophysical Journal Letters.
Czarne dziury odgrywają ważną rolę w cyklu życia wszystkich galaktyk, ale w naszym rozumieniu tego, jak galaktyki ewoluują, istnieją poważne niewiadome. Aby uzyskać pełny obraz związku między ewolucją galaktyk i czarnych dziur, naukowcy wykorzystali Kosmiczny Teleskop Hubble’a do zbadania, ile czarnych dziur istnieje w populacji słabych galaktyk, gdy Wszechświat miał zaledwie kilka procent swojego obecnego wieku.
Teleskop Hubble’a wykonał ponowne zdjęcia badanego obszaru po kilku latach, co umożliwiło zespołowi naukowców zmierzenie zmian jasności galaktyk. Zmiany te są charakterystyczną oznaką obecności czarnych dziur. W wyniku tych obserwacji zespół zidentyfikował więcej czarnych dziur niż wcześniej udało się znaleźć za pomocą innych metod.
Nowe wyniki obserwacji sugerują, że niektóre czarne dziury prawdopodobnie powstały w wyniku zapadania się masywnych, dziewiczych gwiazd w ciągu pierwszych miliardów lat istnienia kosmosu. Tego typu gwiazdy mogą istnieć tylko w bardzo wczesnych okresach Wszechświata, ponieważ gwiazdy późniejszej generacji są zanieczyszczone pozostałościami gwiazd, które już żyły i umarły. Inne alternatywy dla powstania czarnych dziur obejmują zapadające się obłoki gazu, fuzje gwiazd w masywnych gromadach i pierwotne czarne dziury, które powstały (za pomocą fizycznie spekulowanych mechanizmów) w ciągu pierwszych kilku sekund po Wielkim Wybuchu. Dzięki tym nowym informacjom na temat formowania się czarnych dziur można skonstruować dokładniejsze modele powstawania galaktyk.
Mechanizm powstawania wczesnych czarnych dziur jest ważną częścią zagadki ewolucji galaktyk – powiedział Matthew Hayes z Wydziału Astronomii Uniwersytetu Sztokholmskiego i główny autor artykułu. Wraz z modelami wzrostu czarnych dziur, obliczenia ewolucji galaktyk mogą być teraz oparte na bardziej fizycznie umotywowanych podstawach, z dokładnym schematem powstawania czarnych dziur z zapadających się masywnych gwiazd.
Astronomowie prowadzą również obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba w poszukiwaniu galaktycznych czarnych dziur, które powstały wkrótce po Wielkim Wybuchu, aby zrozumieć, jak masywne były i gdzie się znajdowały.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
NASA
