Tähtitieteilijät ovat löytäneet varhaisesta maailmankaikkeudesta kolme supermassiivista mustaa aukkoa, joista on tullut miljardia kertaa raskaampi kuin aurinko vain sadan tuhannen vuoden aikana, mikä on mahdotonta nykyaikaisten tähtitieteellisten teorioiden näkökulmasta, Astrophysical Journal -lehdessä julkaistun artikkelin mukaan.
”Mikään nykyinen teoreettinen malli ei voi selittää näiden esineiden olemassaoloa. Heidän löytö varhaisessa maailmankaikkeudessa herättää epäilyksiä mustien aukkojen muodostumisen nykyisistä teorioista, ja nyt meidän on luotava uusia malleja selittämään, miten galaksit ja mustat aukot syntyvät”, sanoo Joseph Hennawi Kalifornian yliopistosta Santa Barbarassa (USA).).
Uskotaan, että massiivisimpien galaksien keskuksissa on supermassiivisia mustia aukkoja, joiden massa voi vaihdella miljoonasta miljardiin kertaa Auringon massa. Syyt näiden esineiden muodostumiseen eivät ole vielä täysin selvät. Aluksi tutkijat uskoivat, että tällaiset esineet syntyivät samalla tavalla kuin heidän normaalit "serkkunsa" - tähtien gravitaatioromahduksen ja sen jälkeen useiden suurten mustien aukkojen sulautumisen seurauksena.
Havainnot maailmankaikkeuden ensimmäisistä galakseista saivat astrofyysikot epäilemään tätä - kävi ilmi, että niissä elää mustia aukkoja, joiden massa on kymmeniä miljardeja aurinkoja. Kuten laskelmat osoittavat, tällaisilla esineillä ei yksinkertaisesti ole aikaa kasvaa niin suureksi, jos ne ovat syntyneet pieninä. Siksi jotkut tutkijat alkoivat uskoa, että supermassiiviset mustat aukot syntyvät eksoottisemmissa tilanteissa - "puhtaan" atomivetyjen jättimäisten pilvien romahtamisen tai pimeän aineen kasaantumisen seurauksena.
Hennawi ja hänen kollegansa löysivät lisää todisteita siitä, että mustat aukot varhaisessa maailmankaikkeudessa kasvoivat liian nopeasti, mikä häiritsi kaikkia ajatuksia heidän evoluutiostaan. Tutkijat ovat löytäneet kuusi supermassiivista mustaa aukkoa kerralla, jotka näemme tilassa, jossa ne olivat vain 850 miljoonaa vuotta Ison räjähdyksen jälkeen.
Ensimmäiset maailmankaikkeuden galaksit olivat juuri alkaneet muodostua tuolloin, ja kuten tiedemiehet aiemmin uskoivat, mustat aukot niiden keskuksissa eivät voi olla "raskaita painoja", joiden massa ei ole huonompi kuin nykyaikaisilla kvasaareilla. Kolme mustaa aukkoa, jotka Henawi-tiimi löysi Havaijilla sijaitsevan Keck II -teleskoopin kanssa, ovat ristiriidassa tämän ajatuksen kanssa - ne ovat noin miljardia kertaa raskaampia kuin Aurinko, joka on tuhansia kertoja Linnunradan keskellä olevan Sgr A * -mustan reiän massa.
Galaksien evoluutiota koskevien nykyaikaisten ajatusten mukaisesti musta aukko voi saada sellaisen massan absorboimalla ainetta, joka on suunnilleen sama kuin maailmankaikkeus, mikä oli mahdotonta kvaasareille, jotka ovat syntyneet sen ensimmäisen miljardin vuoden aikana. Vaikka he “söisivät” jatkuvasti ja imisivät jatkuvasti kaasua ja pölyä, heidän kasvunsa viivästyisi satoja miljoonia vuosia, mikä on mahdollista, mutta epätodennäköistä.
Artikkelin kirjoittajat päättivät löytää vastauksen tähän kysymykseen käyttämällä yksinkertaista mallia tällaisten esineiden elämästä. Kun mustat aukot "syövät", ne työntävät suihkukoneita ympäröivään tilaan, kapeisiin superkomponenttisäteisiin, jotka liikkuvat lähes valon nopeudella. Nämä suihkut lämmittävät galaktien välistä tilaa ja ionisoivat sen, mikä tekee siitä "läpinäkyvämmän" valolle. Vastaavasti mitä läpinäkyvämpi galaksin ympäristö on, sitä kauemmin sen keskellä oleva musta aukon “lounas” kestää.
Mainosvideo:
Tähtitieteilijöiden suureksi yllätykseksi kaikkien kolmen galaksin - CFHQS J2229 + 1457, SDSS J1335 + 3533 ja SDSS J0100 + 2802 - naapurustot olivat odottamattomasti läpinäkymättömiä, mikä osoitti, että keskuksissa olevat mustat aukot olivat absorboineet ainetta aktiivisesti enintään 100 tuhatta vuotta. Niin korkeat mustien aukkojen "ruokahalut" eivät sovi mihinkään teoreettiseen kehykseen, ja niiden löytäminen, kuten tutkijat huomauttavat, puhuu kvasarien muodostumisen ja kasvun vaihtoehtoisten teorioiden puolesta.
”Haluamme löytää muita vastaavia esineitä. Heidän löytö oli meille suuri menestys, ja muiden mustien aukkojen löytäminen varhaisessa maailmankaikkeudessa osoittaa, että monet kvasaarit saattavat olla paljon nuorempia kuin aiemmin ajattelimme , toteaa Hennawin yliopistokollega Christina Eilers.
