A csillagászok három szupermasszív fekete lyukat fedeztek fel a korai világegyetemben, amelyek egymilliárdszor nehezebbek voltak, mint százezer év alatt, mint a Nap, ami a modern csillagászati elméletek szempontjából lehetetlen - áll az Astrophysical Journal című cikkben.
„Egyetlen jelenlegi elméleti modell sem magyarázhatja ezen objektumok létezését. A korai univerzumban történt felfedezésük kétségbe vonja a fekete lyukak kialakulásának jelenlegi elméleteit, és most új modelleket kell létrehoznunk, hogy elmagyarázzuk a galaxisok és a fekete lyukak keletkezését.).
Úgy gondolják, hogy a legtöbb masszív galaxis központjában szupermasszív fekete lyukak találhatók, amelyek tömege a Nap tömegének egymilliószorosát és milliárdszorosát teheti ki. Ezen objektumok kialakulásának okai még nem teljesen tisztázottak. A tudósok kezdetben úgy vélték, hogy az ilyen tárgyak ugyanúgy keletkeztek, mint a szokásos "unokatestvérek" - a csillagok gravitációs összeomlása és az azt követő több nagy fekete lyuk összeolvadása következtében.
Az Univerzum első galaxisainak megfigyelései kételkedésre késztették az asztrofizikusokat - kiderült, hogy fekete lyukak lakják őket, több tízmilliárd Nap tömegével. Az ilyen tárgyaknak, amint azt a számítások mutatják, egyszerűen nem lenne idejük ekkorára nőni, ha kicsiként születtek volna. Ezért egyes tudósok azt hitték, hogy a szupermasszív fekete lyukak egzotikusabb esetekben születnek - a "tiszta" atomhidrogén óriásfelhőinek összeomlása vagy a sötét anyag csomóinak következtében.
Hennawi és kollégái további bizonyítékokat találtak arra, hogy a korai Világegyetemben a fekete lyukak túl gyorsan növekedtek, megzavarva az evolúciójukkal kapcsolatos minden elképzelést. A kutatók egyszerre hat szupermasszív fekete lyukat fedeztek fel, amelyeket abban az állapotban láthatunk, amelyben csak 850 millió évvel voltak az Ősrobbanás után.
Az Univerzum első galaxisai éppen ekkor kezdtek kialakulni, és amint azt a tudósok korábban hitték, központjaikban a fekete lyukak nem lehetnek olyan "nehézsúlyúak", amelyek tömegükben nem alacsonyabbak, mint a modern kvazárok. A Henawi csapat által a hawaii Keck II távcsővel talált három fekete lyuk ellentmond ennek az elképzelésnek - körülbelül egymilliárdszor nehezebbek, mint a Nap, ami a Tejút közepén található Sgr A * fekete lyuk tömegének ezerszerese.
A galaxisok evolúciójáról szóló modern elképzeléseknek megfelelően a fekete lyuk akkora tömeget nyerhet, hogy az anyag abszorpciójával körülbelül annyit vesz fel, amennyi a Világegyetem létezik, ami életének első milliárd évében született kvazárok számára lehetetlen volt. Még ha folyamatosan „ettek” is, és folyamatosan felszívták a gázt és a port, növekedésük több száz millió évig késett, ami lehetséges, de valószínűtlen.
A cikk szerzői úgy döntöttek, hogy választ találnak erre a kérdésre, egy egyszerű mintát felhasználva az ilyen tárgyak életéből. Amikor a fekete lyukak „megvacsoráznak”, sugárokat sugároznak ki a környező térbe, a szuperhős anyag keskeny nyalábjai, amelyek fénysebesség mellett közel haladnak. Ezek a sugárok felmelegítik az intergalaktikus teret és ionizálják, ezáltal a fény számára "átláthatóbbá" válik. Ennek megfelelően minél átláthatóbb a galaxis környezete, annál tovább tart a közepén lévő fekete lyuk "ebédje".
Promóciós videó:
A csillagászok legnagyobb meglepetésére mindhárom galaxis - CFHQS J2229 + 1457, SDSS J1335 + 3533 és SDSS J0100 + 2802 - szomszédsága váratlanul átláthatatlan volt, jelezve, hogy központjaikban a fekete lyukak legfeljebb 100 ezer éve aktívan szívják fel az anyagot. A fekete lyukak ilyen nagy "étvágya" nem fér bele semmilyen elméleti keretbe, és felfedezésük, ahogy a tudósok rámutatnak, a kvazárok kialakulásának és növekedésének alternatív elméletei mellett szól.
„Szeretnénk más hasonló tárgyakat is találni. Felfedezésük nagy sikert aratott számunkra, és a korai Világegyetem más fekete lyukainak felfedezése azt jelzi, hogy sok kvazár sokkal fiatalabb lehet, mint azt korábban gondoltuk - összegzi Christina Eilers, a Hennawi egyetemi munkatársa.