V šestdesetih letih prejšnjega stoletja so astronomi začeli teoretizirati, da bi lahko v vesolju obstajale črne luknje, ki so tako ogromne – supermasivne črne luknje (SMBH) – lahko napajajo jedra aktivnih galaksij (aka. kvazarji). Desetletje pozneje so astronomi odkrili, da v središču Rimske ceste obstaja SMBH ( Strelec A* ); in do devetdesetih let prejšnjega stoletja je postalo jasno, da ga ima večina velikih galaksij v vesolju verjetno.
Od takrat astronomi iščejo največji SMBH, ki ga lahko najdejo, v upanju, da bodo lahko videli, kako velike so te stvari! In zahvaljujoč nove raziskave vodijo astronomi iz Avstralska nacionalna univerza , najden je bil najnovejši nesporni tekmec v težki kategoriji! Ta SMBH (J2157) je s približno 34 milijard krat večjo maso našega Sonca najhitreje rastoča črna luknja in največji kvazar, ki so ga opazili doslej.
Študija ekipe, ki se je nedavno pojavila v Mesečna obvestila Kraljevega astronomskega društva , vodil dr. Christopher A. Onken – operativni vodja teleskopa SkyMapper. Pridružili so se mu raziskovalci iz Raziskovalna šola za astronomijo in astrofiziko (RSAA) in Center za gravitacijsko astrofiziko (CGA) na ANU, kot tudi Evropski južni observatorij (ESO) in Steward Observatorij .
Nasin vesoljski teleskop Spitzer je ujel to osupljivo infrardečo sliko središča galaksije Rimska cesta, kjer prebiva črna luknja Sagitarrius A. Zasluge: NASA/JPL-Caltech
Ista ekipa je bila odgovorna za odkritje J2157, kar so storili nazaj v letu 2018 , z uporabo podatkov iz Gaia observatorij, Infrardeči raziskovalec širokega polja (WISE) vesoljski teleskop in SkyMapper Southern Sky Survey . To posebno študijo je vodil Christian Wolf, član Avstralskega raziskovalnega sveta Center odličnosti astrofizike vsega neba (CAASTRO), ki je prav tako sodeloval v tej zadnji študiji.
Kot so takrat navedli, je J2157 najsvetlejši kvazar, ki so ga do zdaj opazili v znanem vesolju, kar so pripisali prisotnosti SMBH v njegovem središču. Še več, lahko so izključili možnost, da je bila njegova svetilnost posledica gravitacijske leče , kjer je bila prisotnost vmesnih galaksij in drugih masivnih objektov odgovorna za povečanje svetlosti J2157.
To je bila velika možnost, glede na to, da je svetloba J2157 vidna 12,5 milijarde svetlobnih let od Zemlje, zato mora prepotovati ogromno razdaljo v prostoru in času, da doseže nas. Za to najnovejšo študijo sta se dr. Onken in ekipa zanašala na podatke ESO-ja Zelo velik teleskop (VLT) v Čilu, da bi omejili razdaljo in maso tega SMBH v jedru J2157. Kot je dejal dr. Onken v nedavni ANU izjava za javnost , kar so ugotovili, je bilo precej presenetljivo:
'Masa črne luknje je tudi približno 8000-krat večja od črne luknje v središču Rimske ceste. Če bi črna luknja Rimske ceste želela narasti tako maščobo, bi morala pogoltniti dve tretjini vseh zvezd v naši galaksiji. Vidimo ga v času, ko je bilo vesolje staro le 1,2 milijarde let, kar je manj kot 10 odstotkov njegove sedanje starosti. To je največja črna luknja, ki so jo stehtali v tem zgodnjem obdobju vesolja.'
Ekipa je že slutila, da J2157 vsebuje hitro rastoči SMBH, ki redno uživa zvezde v osrednjem območju svoje galaksije. Toda dejstvo, da je bil to najhitreje rastoči SMBH v vesolju le 1,2 milijarde let po velikem poku, ni bilo nič drugega kot osupljivo. Dr. Fuyan Bian, osebni astronom na Evropskem južnem observatoriju (ESO), je rekel :
'Vedeli smo, da smo na zelo masivni črni luknji, ko smo spoznali njeno hitro rast. Koliko črne luknje lahko pogoltnejo, je odvisno od tega, koliko mase že imajo. Zato smo mislili, da bi lahko postal novi rekorder, da bi ta požiral snov s tako visoko stopnjo. In zdaj vemo.'
Toda enako pomembno je tisto, kar nas J2157 lahko nauči o zgodnjem vesolju in njegovem poznejšem razvoju. Astronomi že nekaj časa iščejo več primerov SMBH v zgodnjem vesolju, da bi videli, kako so vplivali na evolucijo galaksij in vesolja kot celote. Hkrati so iskali odgovore, kako so lahko SMBH v tako kratkem času narasle tako velike.
Čeprav ta vprašanja ostajajo nerešena, bi lahko odkritje te starodavne in najbolj množične supermasivnih črnih lukenj zagotovilo nekaj zelo koristnih namigov. Ekipa, ki stoji za tem odkritjem, že išče več črnih lukenj, ki so obstajale v središču galaksij kmalu po velikem poku, v upanju, da bi lahko našli dodatne namige.
Slika, ki jo je posnel vesoljski teleskop Hubble, 5000 svetlobnih let dolgega curka, izvrženega iz aktivne galaksije M87. Zasluge: NASA/The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Rečeno član ekipe dr. Fuyan Bian, osebni astronom na Evropskem južnem observatoriju (ESO):
»S tako ogromno črno luknjo smo tudi navdušeni, da vidimo, kaj se lahko naučimo o galaksiji, v kateri raste. Ali je ta galaksija ena od gigantov zgodnjega vesolja ali je črna luknja le pogoltnila izjemno veliko okolice? Še naprej bomo morali kopati, da to ugotovimo.'
Eden najpomembnejših dosežkov na področju astronomije in astrofizike v zadnjih nekaj desetletjih je bila sposobnost videti dlje in z večjo jasnostjo. S pogledom globlje v kozmos so se lahko ozrli tudi dlje v preteklost in videli, kako je bilo vesolje videti v zelo mladih letih. To je znanstvenikom omogočilo, da preizkusijo kozmološke teorije o tem, kako je vesolje od takrat raslo in se razvijalo.
Z vsemi novimi dogodki, ki so jih pričakovali v naslednjih letih in desetletjih – ki vključujejo uvedbo teleskopov naslednje generacije, umetno inteligenco in strojno učenje ter povečano izmenjavo podatkov – znanstveniki pričakujejo, da bodo kmalu odgovorili na najbolj trajna kozmološka vprašanja!
