Naukowcy odkryli gigantyczną czarną dziurę z początków wszechświata
Ma 800 mln mas Słońca i znajduje się ponad 13 mld lat świetlnych od Ziemi - już to wystarczy, by zainteresować się nowo odkrytą czarną dziurą.
To jednak nie wszystko. Mamy do czynienia z najstarszą i najbardziej odległą czarną dziurą, jaką odkryliśmy w historii. Obiekt znajduje się w centrum kwazara J1342+0928, którego powstanie datuje się na zaledwie 690 mln lat po Wielkim Wybuchu. Łatwo wyliczyć zatem, że otrzymaliśmy wgląd w ciało niebieskie o wieku zbliżonym do wieku wszechświata, szacowanym na 13,7 mld lat.
Zjawisko zaskoczyło naukowców z kilku powodów. Po pierwsze dlatego, że pochodzi z bardzo wczesnego okresu rozwoju wszechświata. Naukowcy twierdzą wręcz, że czarna dziura o takiej masie nie powinna istnieć. Dlaczego? Bo w zaledwie 690 mln lat osiągnęła 800 mln mas Słońca.
W jaki sposób dokonano odkrycia?
Odkrywcą czarnej dziury był Eduardo Bañados z Carnegie Institution for Science. Punktem wyjścia była analiza przeglądów nieba pod kątem obiektów odległego wszechświata, w szczególności kwazarów.
Po wybraniu kandydatów do badania naukowiec skorzystał ze spektrometru FIRE umieszczonego na 6,5-metrowym teleskopie Magellana w Chile. Badał obiekty wykazujące przesunięcie ku czerwieni, które znamionuje oddalone obiekty. Spektrometr pozwolił na podstawie analizy widma promieniowania elektromagnetycznego oszacować wiek kwazara J1342+0928 na 690 mln lat po Wielkim Wybuchu. Udało się również wyliczyć masę czarnej dziury znajdującej się w centrum.
J1342+0928 jest jak dotąd najstarszym odkrytym kwazarem. Wcześniejszy rekord należał do obiektu J1120+0641, który miał powstać 750 mln lat po Wielkim Wybuchu. Został on odkryty w połowie 2011 r.
Zaledwie 60 mln lat różnicy wieku między wspomnianymi dwoma kwazarami pozwoli przeanalizować fragment ewolucji wszechświata w bardzo krótkim przedziale czasowym. Pozwoli też być może znaleźć dokładniejsze odpowiedzi na pytania dotyczące ponownej jonizacji materii, zwanej erą rejonizacji. O tym, że mamy do czynienia z obiektem z tego okresu świadczą ślady elektrycznie obojętnego wodoru. Badacze szacują, że czarna dziura powstała w środowisku zjonizowanym w połowie.
Jest to o tyle ważne, że naukowcy nadal nie są zgodni kiedy zaczęła się era rejonizacji. Najpierw sądzono, że jej początek nastąpił około 450 mln lat po Wielkim Wybuchu. W ubiegłym roku te szacunki "przesunęły" się do 700 mln lat.
Czytając o kwazarach, natrafimy często na określenie, że są to obiekty wyjątkowo jasne. Dzieje się tak dlatego, że dzięki akrecji (czyli, w uproszczeniu, opadaniu materii na obiekt) świecą jaśniej niż galaktyki, w których centrum się znajdują. Nazywane są zatem aktywnymi jądrami galaktycznymi. Ich czarne dziury żywią się materią w centrum galaktyki. Dla astrofizyków są niezwykle istotne, bo w ich widmie można znaleźć ślady chmur wodorowych. Mówiąc obrazowo, służą naukowcom m.in. do wykrywania przeszkód, które napotkały emitowane przez nie fotony.
