Nauka  / News

Naukowcy odkryli gigantyczną czarną dziurę z początków wszechświata

231 interakcji
dołącz do dyskusji

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.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst