Αυτό το εύρημα αμφισβητεί τις υπάρχουσες θεωρίες για το σχηματισμό υπερμεγέθων μαύρων τρυπών και αναφέρεται ότι ρίχνει φως στα πρώιμα στάδια της γαλαξιακής εξέλιξης.

Η έρευνα βασίστηκε σε δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, το οποίο επέτρεψε στους επιστήμονες να εντοπίσουν μερικούς από τους πρώτους γαλαξίες που ήταν γνωστοί στο σύμπαν.

Αυτοί οι γαλαξίες υπήρχαν λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και οι ερευνητές ενδιαφέρθηκαν ιδιαίτερα για το αν υπήρχαν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σε εκείνο το πρώιμο στάδιο.

Για να αναζητήσει υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, η ομάδα στράφηκε στο Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra.

Όταν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες τρέφονται ενεργά, εκπέμπουν έντονη ακτινοβολία ακτίνων Χ. Μεταξύ των 11 πρώιμων γαλαξιών που εντοπίστηκαν, ένας ξεχώρισε: ο UHZ1, που μεγεθύνθηκε σχεδόν τέσσερις φορές με βαρυτικό φακό.

Οι ακτίνες Χ που εκπέμπονταν από αυτόν τον γαλαξία ήταν σημαντικά υψηλότερες από το φόντο, υποδεικνύοντας την παρουσία ενός ενεργού γαλαξιακού πυρήνα που τροφοδοτείται από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.

Η κατανόηση του ορίου Eddington είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση αυτών των ευρημάτων. Το όριο Eddington καθορίζει τον μέγιστο ρυθμό με τον οποίο μια μαύρη τρύπα μπορεί να καταναλώσει υλικό από το περιβάλλον της.

Αυτό το όριο διέπεται από την απώλεια ενέργειας καθώς η ύλη πέφτει στη μαύρη τρύπα, ακτινοβολώντας ενέργεια που μπορεί να αποτρέψει περαιτέρω συσσώρευση. Ουσιαστικά όπως αναφέρεται, περιορίζει τον ρυθμό τροφοδοσίας μιας μαύρης τρύπας.

Λαμβάνοντας υπόψη την ενέργεια που εκπέμπεται από τη μαύρη τρύπα στο UHZ1, υποθέτοντας ότι τροφοδοτείται στο όριο Eddington, οι ερευνητές υπολόγισαν ένα κατώτερο όριο στη μάζα της, το οποίο βρέθηκε να είναι τουλάχιστον 107 φορές η μάζα του Ήλιου. Αυτό δείχνει ότι η μαύρη τρύπα στο UHZ1 αποτελεί περίπου το ήμισυ της συνολικής μάζας του γαλαξία.

Αυτή η ανακάλυψη αμφισβητεί τις υπάρχουσες θεωρίες σχετικά με το πώς σχηματίζονται οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Υπήρξαν δύο κύριες υποθέσεις: η μία προτείνει ότι τα πρώτα αστέρια ήταν εξαιρετικά μεγάλα και σχημάτισαν ασυνήθιστα μεγάλες μαύρες τρύπες, οι οποίες αναπτύχθηκαν γρήγορα μέσω συγχωνεύσεων και συσσώρευσης αερίου. Η εναλλακτική θεωρία προτείνει ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σχηματίστηκαν πολύ νωρίς στο σύμπαν μέσω της άμεσης κατάρρευσης πυκνών νεφών αερίου.

Οι υπολογισμοί υποδηλώνουν ότι για να φτάσει η μαύρη τρύπα στο UHZ1 το μέγεθός της μέσω της άμεσης κατάρρευσης ενός νέφους αερίου, θα πρέπει να τροφοδοτηθεί στο όριο του Έντινγκτον για ολόκληρη την ιστορία της.

Αν σχηματιζόταν από σουπερνόβα, θα χρειαζόταν να τρέφεται με διπλάσιο από το όριο του Έντινγκτον. Αυτό τονίζει την αξιοσημείωτη φύση της ύπαρξης της μαύρης τρύπας UHZ1.

(photo: pixabay)