Astronomai pastebėjo greičiausiai besimaitinančią juodąją skylę ankstyvojoje Visatoje

Naujausi astronominiai tyrimai atskleidė šokiruojančius atradimus apie juodąsias skyles ankstyvojoje Visatoje. LID-568, supermasyvi juodoji skylė, stebina mokslininkus savo neįtikėtinu maitinimosi greičiu ir unikaliomis savybėmis, rodančiomis naujas galimybes suprasti juodųjų skylių formavimąsi ir evoliuciją.

LID-568 pavadinta 7,2 mln. Saulės masės juodoji skylė, atrodo, maitinasi materija 40 kartų sparčiau nei Edingtono riba ir atrodo tokia, kokia ji buvo praėjus vos 1,5 mlrd. metų po Didžiojo sprogimo, rašo sci.news

Ankstyvosios Visatos akretuojančios juodosios skylės LID-568 dailininko nuotrauka. Paveikslėlio kreditas: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / M. Zamani.

Eddingtono riba susijusi su didžiausiu šviesumu, kurį gali pasiekti juodoji skylė, taip pat su tuo, kaip greitai ji gali absorbuoti materiją, kad jos vidinė gravitacinė jėga ir išorinis slėgis, susidarantis dėl suspaustos, infiltruotos materijos šilumos, išliktų pusiausvyroje.

Atrodo, kad LID-568 maitinasi materija 40 kartų greičiau nei Eddingtono riba.

Šią akreuojančią juodąją skylę aptiko NASA/ESA/CSA Džeimso Vebso kosminis teleskopas galaktikų imtyje, gautoje iš „Chandra“ COSMOS palikimo tyrimo.

Ši galaktikų populiacija yra labai ryški rentgeno spindulių spektro dalyje, tačiau nematoma optinėje ir artimojoje infraraudonojoje srityse.

Unikalus Webbo infraraudonųjų spindulių jautrumas leidžia aptikti šiuos silpnus priešingus spinduliavimus.

LID-568 išsiskyrė iš visų tirtų žvaigždžių dėl intensyvaus rentgeno spinduliuotės spinduliavimo, tačiau vien iš rentgeno spinduliuotės stebėjimų nebuvo galima nustatyti tikslios jos padėties.

Taigi, užuot naudoję tradicinę plyšinę spektroskopiją, „Webb“ instrumentų paramos mokslininkai tyrimo autoriams pasiūlė naudoti „Webb“ instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) integrinio lauko spektrografą.

„LID-568 aptikti būtų neįmanoma be „Webb“, - sakė Tarptautinės Gemini observatorijos ir NSF NOIRLab astronomas daktaras Emanuele Farina.

„Integralinio lauko spektrografo naudojimas buvo novatoriškas ir būtinas mūsų stebėjimui gauti.“

„Ši juodoji skylė turi šventę“, - sakė daktarė Julia Scharwächter, taip pat dirbanti Tarptautinėje Dvynių observatorijoje ir NSF NOIRLab.

„Šis ekstremalus atvejis rodo, kad greito maitinimosi mechanizmas, viršijantis Edingtono ribą (Eddington limit), yra vienas iš galimų paaiškinimų, kodėl mes matome šias labai sunkias juodąsias skyles taip anksti Visatoje.“

Šie rezultatai suteikia naujų įžvalgų apie supermasyvių juodųjų skylių formavimąsi iš mažesnių juodųjų skylių „sėklų“. Iki šiol teorijoms trūko stebėjimų patvirtinimo.

„Supererdvinės akreuojančios juodosios skylės atradimas rodo, kad didelė masės augimo dalis gali įvykti per vieną greito maitinimosi epizodą, nepriklausomai nuo to, ar juodoji skylė atsirado iš lengvos, ar iš sunkios sėklos, - sakė daktaras Hyewonas Suhas (Hyewon Suh), taip pat dirbantis Tarptautinėje Gemini observatorijoje ir NSF NOIRLab laboratorijoje.

„LID-568 atradimas taip pat rodo, kad juodoji skylė gali viršyti savo Eddingtono ribą, ir suteikia astronomams pirmąją galimybę ištirti, kaip tai vyksta“, - sakė astronomai.

„Gali būti, kad LID-568 stebimi galingi srautai gali veikti kaip dėl ekstremalios akrecijos susidariusio energijos pertekliaus išleidimo vožtuvas, neleidžiantis sistemai tapti pernelyg nestabiliai.“

„Norėdama išsamiau ištirti veikiančius mechanizmus, komanda planuoja tolesnius stebėjimus su „Webb“.

Jų rezultatai paskelbti žurnale „Nature Astronomy“.

Naujausi stebėjimai su Džeimso Vebso kosminiu teleskopu atskleidė, kad juodoji skylė LID-568 maitinasi 40 kartų greičiau nei Eddingtono riba, teikdama naujų įžvalgų apie supermasyvių juodųjų skylių vystymąsi ankstyvojoje Visatoje.