Študija več deset galaksij v polmeru nekaj milijard svetlobnih let od naše je razkrila več črnih lukenj, ki so mnogokrat večje od naših pričakovanj o tem, kako velike lahko rastejo. Najnovejše raziskave nam ne le pomagajo bolje razumeti razvoj teh skrivnostnih astrofizičnih predmetov, ampak tudi odpirajo nova zanimiva vprašanja za nas. Na primer, kako črne luknje postanejo tako neverjetno velike?
Črne luknje, ki so posledica strnjenosti zvezd, niso potrebne. Slišali smo, da povzročajo motnje v vesolju in času, opazovali so njihovo "belkanje" in celo, morda bomo prvič v zgodovini enega od njih videli letos. Znanstvenike zelo zanimajo črne luknje in za to obstaja zelo razumljiv razlog.
"Kaj so galaksije? To so "opeke", ki so združene v celotno sliko Vesolja. Da bi razumeli, kako se oblikujejo in razvijajo, moramo najprej razumeti, kako delujejo črne luknje, «pravi fizičarka Julia Hlavacek-Larrondo z univerze v Montrealu v Kanadi.
Saj ne, da črne luknje poenostavljajo to delo - zelo težko je razumeti, kaj je nemogoče (kot se nam zdi) neposredno videti. Zato astrofiziki iščejo druge namige, ki bi jim omogočili kopanje globlje. Ena od smeri je iskanje povezave med masami črnih lukenj in galaksijami, v katerih se nahajajo. Če bi imeli preprost način, kako primerjati velikost galaksij s črnimi luknjami v njihovih središčih, bi nam to po mnenju znanstvenikov prihranilo veliko časa in truda za preučevanje tako prve kot tudi slednje.
Zato je Hlavacek-Larrondo v sodelovanju z drugimi znanstveniki iz Kanade, Španije in Združenega kraljestva izvedel študijo 72 galaksij, ki se nahajajo v polmeru 3,5 milijarde svetlobnih let od nas, v upanju, da bo dosegel neko splošno formulo, ki bi lahko poenostavila določitev mase. črne luknje v galaktičnih središčih. Znanstveniki so svoja opažanja delili v Mesečnih obvestilih Royal Astronomical Society.
Da bi ocenili velikost samih črnih lukenj, je skupina analizirala rentgenski spekter, ki uhaja iz vrtinčnih tokov vročega plina iz akumulacijskih diskov črnih lukenj, nato pa je številke primerjal s skupno svetlostjo okoliške galaksije.
Po dokaj priljubljeni hipotezi je večja sama galaksija, večja je lahko tudi sama črna luknja, ki se nahaja v njenem središču - toda v praksi se vse izkaže, da ni tako preprosto, kot smo pričakovali.
"Ugotovili smo, da bi lahko bile črne luknje veliko večje od predvidene zakonske velikosti," je komentirala vodja študije Mar Mezqua z inštituta za vesoljske znanosti v Španiji.
Promocijski video:
Namesto pričakovane korelacije v masi in velikosti z njihovimi galaksijami so številne črne luknje pokazale veliko hitrejšo rast in množični dobiček kot preostali prostor okoli njih. Izkazalo se je, da ima približno 40 odstotkov preiskovanih črnih lukenj maso 10 milijard ali več maso Sonca. Tu pa je treba pojasniti, da ni bilo zabeleženih množičnih zapisov, primat pa še vedno pripada črni luknji galaksije NGC 4889, katere masa je enakovredna 21 milijardam sončne mase. Poleg tega obstajajo sumi, da galaksija S5 0014 + 81, ki se nahaja 12,1 milijarde svetlobnih let, vsebuje pravo pošast z maso približno 40 milijard Soncev. Toda kljub temu se je zaradi tako velikega števila supermasivnih črnih lukenj znanstveniki spraševali, kako postanejo takšni.
Raziskovalci imajo dve teoriji: ali so bile te črne luknje prvotno videti zelo velike in so se nato dobesedno vlekle v večino snovi galaksije okoli njih, ali obstajajo resne vrzeli v našem znanju, kako galaksije proizvajajo črne luknje.
Ali so tako veliki, ker so se takoj pojavili takšni, ali pa so jim pomagali idealni pogoji, ki so jim omogočili, da so se v nekaj milijard letih zelo hitro razvili? Trenutno na to vprašanje ne moremo odgovoriti, «pravi Mezqua.
Vendar je odgovor na to vprašanje morda vsebovan v drugi študiji, objavljeni v največji spletni knjižnici znanstvenih člankov arXiv.org in še čaka na preverjanje. Znanstveniki so v svojem poteku preučevali več kot 30.000 galaksij, ki se nahajajo v polmeru 12,2 milijarde svetlobnih let, in ugotovili, da se razmerje med hitrostjo rasti črnih lukenj in hitrostjo rasti zvezd pospešuje z rastjo galaksij, v katerih so bili preučeni predmeti. Z drugimi besedami, črne luknje so bile v galaksijah z velikim številom zvezd vedno "glasne".
Splošnejši vzorec teh študij je, da resnično obstaja povezava med nastajanjem zvezd in črnimi luknjami in je zelo nejasna. Seveda bo potrebnih več kot ducat več raziskav, da jo bomo lažje razumeli. Toda ena stvar že postaja jasna - brez teh velikanov bi naše Vesolje izgledalo povsem drugače.
Nikolaj Hizhnyak