/Supermasywne Czarne Dziury w młodym Wszechświecie

Supermasywne Czarne Dziury w młodym Wszechświecie

Astrofizycy od długiego czasu zadają sobie pytania: jak i kiedy pojawiły się pierwsze supermasywne czarne dziury oraz w jaki sposób wzrastały one w młodym Wszechświecie. Nowe badania przeprowadzone za pomocą pracującego w zakresie promieni rentgenowskich, kosmicznego teleskopu Chandra sugerują, że odpowiedź na te pytania leży w sposobie w jaki supermasywne czarne dziury konsumowały materię przez pierwsze miliardy lat po Wielkim Wybuchu.

Dziś wiemy, że Wielki Wybuch miał miejsce około 13.8 miliardów lat temu i posiadamy dowody mówiące o tym, iż pierwsze supermasywne czarne dziury o masach miliardów Słońc pojawiły się mniej więcej 12.8 miliarda lat temu. To oznacza, że supermasywne czarne dziury rosły bardzo dynamicznie podczas pierwszego miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Do tej pory naukowcy próbowali znaleźć ślady tych rosnących, gigantycznych czarnych dziur.

Materia opadająca na czarną dziurę jest rozgrzewana do bardzo wysokiej temperatury, zaczyna produkować duże ilości promieniowania elektromagnetycznego i emituje promieniowanie gamma. W związku z tym, gwałtownie rosnące, supermasywne czarne dziury powinny być możliwe w detekcji za pomocą teleskopu Chandra. Jednak jak się okazało, są one dość nieuchwytne i tylko kilka z czarnych dziur wykrytych przez teleskop Chandra prawdopodobnie nada się do dalszych badań w tym kierunku.

W związku z tym, grupa naukowców NASA postanowiła opracować inne modele teoretyczne i porównać je z wynikami uzyskanymi przez teleskop Chandra. Ich odkrycia wskazują, że “karmienie” supermasywnych czarnych dziur w młodym Wszechświecie mogło odbywać się nagle i trwało przez krótkie okresy, co oznacza, że może być to trudne do zaobserwowania.

Obraz uzyskany przez należący do NASA teleskop Chandra przedstawia największe zaobserwowane skupisko czarnych dziur na obszarze o wielkości Księżyca w pełni

Naukowcy wyciągnęli swoje wnioski po przetestowaniu wielu hipotez z których wszystkie zakładały, że wzrost czarnych dziur mógł osiągnąć tak zwany  limit Eddingtona, gdzie zewnętrzne ciśnienie powstałe w wyniku promieniowania gorących gazów równoważy się z wewnętrznym przyciąganiem grawitacyjnym czarnej dziury.

Autorzy wyników badań argumentują również przeciwko temu, że zaledwie mały procent galaktyk podczas pierwszego miliarda lat po Wielkim Wybuchu, zawierał supermasywne czarne dziury w centrum. Odkryto również, że młode czarne dziury były najprawdopodobniej przesłonięte przez grube warstwy chmur powstałych z różnego rodzaju materii, a mimo to spora część promieniowania rentgenowskiego mogła się przez nie przedostać.

Materiał na temat przygotowany przez NASA

Badania zostały oparte na pomyśle mówiącym o tym, że w czasach gdy powstawały pierwsze galaktyki, pierwsze czarne dziury posiadały masę “tylko” około 100 Słońc. Były one prawdopodobnie pozostałościami po pierwszej generacji masywnych gwiazd, które pojawiły się zaledwie kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Naukowcom z Włoch udało się dodatkowo ustalić, iż podczas trwania dosyć krótkich i rzadkich okresów wzrostów, czarne dziury są w stanie przybierać na masie niespotykanie szybko, co mogło doprowadzić do osiągnięcia ich sporych rozmiarów w młodym Wszechświecie.

Do potwierdzenia zakładanych przez naukowców hipotez potrzeba będzie jeszcze większej ilości badań, które powinny zostać przeprowadzone już w najbliższym czasie przez badaczy na całym świecie.

 

Jeśli chcesz być na bieżąco, to zapraszam do obserwowania mojego profilu OCISLY na Wykopie i fanpage.

 

Źródło: nasa.gov

 

Udostępnij