Supermasyvios juodosios skylės, milijonus ar milijardus kartų masyvesnės už Saulę, slypi daugumos galaktikų centruose. Jos randamos tiek šiandieninėje Visatoje, tiek praėjus vos keliems šimtams milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Kaip jos sugebėjo užaugti tokios masyvios taip greitai, tebėra viena didžiausių astronomijos mįslių.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Paprasčiausia scenarijus, kuriame mažos juodųjų skylių „sėklos“ auga rydamos dujas, greičiausiai yra per lėtas, nes augimą riboja generuojamos spinduliuotės slėgis, kuris nupučia medžiagą nuo juodosios skylės. Egzistuoja kelios alternatyvos – galbūt juodosios skylės jau susiformavo gana masyvios, arba sugebėjo augti daug sparčiau, arba gal atsirado praėjus mažiau nei sekundei po Didžiojo sprogimo, tad augimui turėjo daugiau laiko. Patikrinti šiuos scenarijus – sudėtinga.
Dabar astronomai, naudodami James Webb teleskopo spektrografą, ištyrė QSO1 – supermasyvią juodąją skylę, egzistavusią, kai Visatai buvo vos apie 700 milijonų metų. Jos savybės gali duoti gana netikėtą atsakymą į šių objektų kilmės klausimą. QSO1 priklauso mįslingajai „mažųjų raudonų taškelių“ klasei; jį galima stebėti labai detaliai, nes tarp jo ir mūsų įsiterpęs galaktikų spiečius sukuria lęšio efektą, tad tolimąjį objektą matome didesnį ir ryškesnį. Tai leido tyrėjams tiesiogiai išmatuoti juodosios skylės masę ir ją supančių dujų cheminę sudėtį.
Pasirodė, kad deguonies kiekis juodosios skylės aplinkoje tesiekia mažiau nei 1 procentą Saulės reikšmės; tai yra beveik pirmykštė, sunkesniais už helį elementais nepraturtinta medžiaga. Sunkieji elementai atsiranda žvaigždėms sprogus supernovomis, tad toks skurdumas reiškia, kad QSO1 aplinkoje buvo susiformavę labai mažai žvaigždžių. Labai tikėtina, kad juodoji skylė yra bent porą kartų masyvesnė už visas ją supančios protogalaktikos žvaigždes kartu sudėjus. Tai rodo, kad juodoji skylė atsirado pirma, o galaktika ėmė augti aplink ją vėliau – priešingai nei tradicinis modelis, kuriame juodoji skylė auga jau egzistuojančios galaktikos viduje.
Iš svarstomų kilmės scenarijų šis radinys labiausiai dera su pirmykščių juodųjų skylių modeliu. Kiti modeliai tokią sistemą gali sukurti tik labai retais atvejais. Apskaičiavus didesnio skaičiaus panašių objektų cheminę sudėtį, bus galima tvirčiau atsakyti, kuris iš kilmės scenarijų teisingiausias; galbūt QSO1 pasirodys esanti anomalija, o gal kaip tik – tipinė ankstyvosios Visatos juodųjų skylių populiacijos atstovė.
Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.
Paieška archyve
