Ανακάλυψη-σοκ από το James Webb: Τεράστια μαύρη τρύπα που δεν θα έπρεπε να υπάρχει αμφισβητεί όσα ξέραμε για το σύμπαν
Μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα με μάζα 50 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου εντόπισαν αστροφυσικοί με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb. Η ανακάλυψη αυτή αμφισβητεί τις καθιερωμένες θεωρίες για τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται και εξελίσσονται οι μαύρες τρύπες στο πρώιμο σύμπαν.
Η μαύρη τρύπα εντοπίστηκε στο αντικείμενο Abell2744-QSO1, μια αποκαλούμενη «μικρή κόκκινη κουκκίδα» (Little Red Dot), όπως χαρακτηρίζονται οι πολύ συμπαγείς και ερυθρές πηγές φωτός που διακρίνονται σε μεγάλες κοσμικές αποστάσεις, σύμφωνα με το Science Alert. Το αντικείμενο αυτό υπήρχε μόλις 700 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και, παρά το μικρό του μέγεθος – περίπου 1.300 έτη φωτός σε διάμετρο –, κατέστη δυνατό να παρατηρηθεί λεπτομερώς χάρη στο φαινόμενο του βαρυτικού φακού που προκαλεί το σμήνος γαλαξιών Abell 2744, γνωστό και ως Σμήνος της Πανδώρας.
Η ανακάλυψη παρουσιάζεται σε δύο νέες επιστημονικές μελέτες από το Ινστιτούτο Κοσμολογίας του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, οι οποίες δημοσιεύθηκαν στα περιοδικά Nature και Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Ανατροπή στα καθιερωμένα σενάρια
Μέχρι σήμερα, το επικρατέστερο σενάριο προέβλεπε ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σχηματίζονται σταδιακά. Μια μαύρη τρύπα αστρικής μάζας γεννιέται από την κατάρρευση ενός τεράστιου άστρου και στη συνέχεια μεγαλώνει απορροφώντας ύλη ή συγχωνευόμενη με άλλες μαύρες τρύπες. Οι συγχωνεύσεις γαλαξιών οδηγούν τελικά στη δημιουργία κολοσσιαίων μαύρων τρυπών, με μάζες δισεκατομμυρίων ηλιακών μαζών.
Το νέο εύρημα, ωστόσο, δείχνει ότι σε ορισμένες περιπτώσεις οι μαύρες τρύπες μπορεί να αναπτύχθηκαν πολύ ταχύτερα και με πιο ανορθόδοξους μηχανισμούς απ’ ό,τι υπολογιζόταν έως τώρα.
Οι μετρήσεις του James Webb
Προηγούμενες παρατηρήσεις είχαν υποδείξει ότι το QSO1 ίσως ήταν ένα νέφος αερίου που φιλοξενούσε μια μαύρη τρύπα περίπου 40 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών. Οι εκτιμήσεις αυτές, όμως, ήταν έμμεσες και βασίζονταν σε δεδομένα από το κοντινό σύμπαν, τα οποία δεν είναι βέβαιο ότι ισχύουν για το πρώιμο, μακρινό σύμπαν.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το όργανο NIRSpec του James Webb για να μετρήσουν άμεσα τη βαρυτική επίδραση της μαύρης τρύπας στο γύρω αέριο και να χαρτογραφήσουν τη χημική σύσταση της περιοχής. Υπολόγισαν έτσι ότι η μαύρη τρύπα έχει μάζα 50 εκατομμύρια ηλιακές μάζες, δηλαδή 10 εκατομμύρια περισσότερες από τις προηγούμενες εκτιμήσεις.
Νέα ερωτήματα για την κοσμική εξέλιξη
Ακόμη πιο εντυπωσιακό είναι το γεγονός ότι η μαύρη τρύπα αντιστοιχεί σε πολύ μεγάλο ποσοστό της συνολικής μάζας του γαλαξία της, κάτι που δεν παρατηρείται στους γαλαξίες του κοντινού σύμπαντος. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το σύστημα είναι χημικά ελάχιστα εξελιγμένο, αλλά ήδη φιλοξενεί μια εξαιρετικά μεγάλη μαύρη τρύπα – ένα φαινόμενο δύσκολο να εξηγηθεί με τα υπάρχοντα κοσμολογικά μοντέλα.
Το εύρημα αναγκάζει τους ερευνητές να επανεξετάσουν τα κλασικά σενάρια σχηματισμού και ανάπτυξης των μαύρων τρυπών. Αν και η νέα μέτρηση δεν ανατρέπει πλήρως την εικόνα που έχει προσφέρει το James Webb για την ύπαρξη μαζικών μαύρων τρυπών στο πρώιμο σύμπαν, προσφέρει ισχυρές ενδείξεις ότι η εξέλιξή τους δεν ακολούθησε πάντα τη σταδιακή, ιεραρχική πορεία που θεωρούνταν πιθανότερη.
