Instrumenty Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba umożliwiły naukowcom obserwację słabego światła z tej odległej galaktyki CANUCS-LRD-z8.6 i wykrycie kluczowych znaków wskazujących na obecność w niej pochłaniającej materię czarnej dziury.
Niesamowite odkrycie naukowe
To odkrycie jest naprawdę niezwykłe. Zaobserwowaliśmy galaktykę pochodzącą sprzed mniej niż 600 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Ponadto, nie tylko znajduje się w niej supermasywna czarna dziura, ale ta czarna dziura rośnie bardzo szybko – znacznie szybciej niż spodziewalibyśmy się w takiej galaktyce na tak wczesnym etapie. To podważa nasze rozumienie powstawania czarnych dziur i galaktyk we wczesnym wszechświecie i otwiera nowe kierunki badań nad tym, jak te obiekty mogły się ukształtować – podkreśliła Roberta Tripodi z Uniwersytetu w Lublanie, główna autorka badania opisanego na łamach magazynu "Nature Communications".
Badacze przeanalizowali widmo galaktyki, które pokazało gaz silnie zjonizowany przez wysokoenergetyczne promieniowanie, a także sugerowało jego szybkie obracanie się wokół centralnego źródła.
To kluczowe cechy supermasywnej czarnej dziury – zaznaczyli eksperci.
Niezwykle interesujący obiekt badań
Dokładne dane widmowe pozwoliły oszacować jej masę, co pokazało, że jest ona niezwykle duża jak na tak wczesny etap istnienia wszechświata. Wykazano również, że CANUCS-LRD-z8.6 jest kompaktowa i nie wytworzyła jeszcze wielu ciężkich pierwiastków – to galaktyka na wczesnym etapie ewolucji. Dzięki temu jest ona niezwykle interesującym obiektem badań.
Pomiary ilości energii emitowanej w różnych pasmach widma pozwoliły naukowcom opisać także fizyczne parametry galaktyki.
Dane, które otrzymaliśmy z teleskopu Webba, są absolutnie kluczowe. Cechy widmowe ujawnione dzięki Webbowi dostarczyły wyraźnych oznak ściągającej materię czarnej dziury w centrum galaktyki – czego nie dałoby się zaobserwować przy użyciu wcześniejszej technologii. To czyni odkrycie jeszcze bardziej fascynującym, ponieważ czarna dziura w tej galaktyce jest zbyt masywna w stosunku do jej masy gwiazdowej. Sugeruje to, że czarne dziury we wczesnym Wszechświecie mogły rosnąć znacznie szybciej, niż galaktyki, które je goszczą – tłumaczyła dr Nicholas Martis, współautor badania.
Badacze wyjaśnili, że już wcześniej zaobserwowano, że masa supermasywnych czarnych dziur jest powiązana z masami ich galaktyk macierzystych – im większa staje się galaktyka, tym większa rośnie także centralna czarna dziura.
CANUCS-LRD-z8.6 jest jednak najbardziej masywną znaną galaktyką – z centralną czarną dziurą, na tak wczesnym etapie istnienia Wszechświata.
To nie wszystko – jej centralna czarna dziura jest jeszcze bardziej masywna niż można by oczekiwać, a to przeczy uznanej zależności.
Wynik ten sugeruje więc – wskazali specjaliści – że czarne dziury mogły powstawać i zaczynać rosnąć w przyspieszonym tempie we wczesnym Wszechświecie, nawet w stosunkowo małych galaktykach.
"Ekscytujący krok ku zrozumieniu"
Odkrycie to stanowi ekscytujący krok w kierunku zrozumienia powstawania pierwszych supermasywnych czarnych dziur we Wszechświecie – wyjaśniła współautorka, prof. Maruša Bradač.
Niespodziewanie szybki wzrost czarnej dziury w tej galaktyce rodzi pytania o procesy, które umożliwiły tak masywnym obiektom pojawienie się tak wcześnie. Kontynuując analizę danych, mamy nadzieję znaleźć więcej galaktyk takich jak CANUCS-LRD-z8.6, które mogą dostarczyć nam jeszcze głębszych informacji o pochodzeniu czarnych dziur i galaktyk – podsumowała.
