Astronómovia narazili na objav, ktorý spochybňuje naše doterajšie predstavy o raste čiernych dier. V ranom vesmíre identifikovali supermasívnu čiernu dieru RACS J0320-35, ktorá rastie rýchlosťou 2,4-násobne vyššou, než povoľuje teoretická hranica známa ako Eddingtonov limit. Tento jav otvára otázku, ako mohli prvé čierne diery po Veľkom tresku nabrať také obrovské rozmery v tak krátkom čase.

Objekt RACS J0320-35 vznikol približne 920 miliónov rokov po vzniku vesmíru, keď mal iba zlomok svojho dnešného veku. Napriek tomu dosiahol hmotnosť asi miliardy Sĺnk.

Výskum uskutočnený pomocou NASA Chandra X-ray Observatory odhalil, že čierna diera pohlcuje hmotu tempom 300 až 3 000 Sĺnk ročne, čo je podľa fyzikálnych modelov neudržateľná rýchlosť. Napriek tomu zostáva stabilná a pokračuje vo svojom raste, informuje NASA.

Existenčná hrozba pre galaxie

Eddingtonov limit predstavuje teoretickú hranicu, pri ktorej tlak žiarenia vyžarovaného z okolitého akrečného disku vyrovnáva gravitačnú silu čiernej diery. Ak by objekt rástol rýchlejšie, mal by sa stať nestabilným a zastaviť ďalší prírastok hmoty. RACS J0320-35 však túto hranicu ignoruje a rastie ďalej, čím porušuje základné pravidlá kozmológie.

NASA/Midjourney

„Bolo šokujúce vidieť čiernu dieru rásť takýmito skokmi,“ povedal vedúci autor štúdie Luca Ighina z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Podľa vedcov nie je táto čierna diera jediná, ktorá prekonáva teoretické limity. Aj ďalšie pozorovania z teleskopu James Webb naznačujú, že super-Eddingtonov rast mohol byť v ranom vesmíre bežnejší, než sme predpokladali.

RACS J0320-35 zároveň patrí medzi kvasary, teda extrémne jasné objekty, ktoré vyžarujú obrovské množstvo energie a dokážu prežiariť celé galaxie. Z ich štúdia sa astronómovia snažia pochopiť, akým spôsobom dokážu čierne diery nielen rásť, ale aj vypúšťať energetické výtrysky takmer rýchlosťou svetla.

Výskum publikovaný v časopise Astrophysical Journal Letters ukazuje, že táto čierna diera pravdepodobne vznikla kolapsom hviezdy s hmotnosťou nižšou než 100 Sĺnk. Ak by sa tento scenár potvrdil, znamenalo by to, že aj relatívne malé zárodky mohli v ranom vesmíre dorásť do miliardových rozmerov vďaka extrémne rýchlemu prírastku hmoty.

Astrofyzici preto veria, že ďalšie pozorovania podobných objektov pomôžu zodpovedať jednu z najväčších otázok kozmológie: Ako vznikla prvá generácia čiernych dier a čo im umožnilo taký rýchly rast? Na odpoveď si ešte chvíľu počkáme.

Čítajte viac z kategórie: Novinky