B.Č.J. [ RTS ]

GUTA PO JEDNO SUNCE SVAKOG DANA

Otkrivena najgladnija crna rupa do sada

Novootkrivena supermasivna crna rupa u centru kvazarske galaksije zvane J0529-4351 guta toliko materijala – gasa i kosmičke prašine – jednaku masi jednog Sunca dnevno, u crnu rupu čija je masa veća od oko 17 milijardi naše zvijezde.

To je najgladnija crna rupa koju smo do sada primijetili, kaže tim astronoma na čelu sa profesorom Kristijanom Volfom sa Australijskog nacionalnog univerziteta, koja se tako brzo uvećava da je praktično na maksimalnoj granici količine materijala koju može da nagomila.

Predstavlja fascinantnu laboratoriju za razumijevanje kako supermasivne crne rupe rastu i evoluiraju na krajnjem kraju skale.

Supermasivne crne rupe su zapanjujuća pojava. To su crne rupe koje su milione do milijarde puta veće od mase našeg Sunca, i obično se mogu naći u centrima galaksija. To su džinovske gravitacione mrlje oko kojih se cijela stvar rotira.

Stvar je u tome što naučnici zapravo ne znaju kako nastaju. Mnogo manje crne rupe – one koje imaju nekoliko desetina solarnih masa – nastaju usljed direktnog kolapsa jezgara masivnih umirućih zvezda, i mogu da rastu kroz sudare sa drugim crnim rupama zvijezdane mase.

Ali supermasivne crne rupe su prevelike da bi ovaj kanal formiranja bio efikasan, posebno rano u istoriji Univerzuma.

Postoje i drugi teorijske mogućnosti njihovog nastanka, ali jedan od načina na koji se bolje može razumjeti kako supermasivne crne rupe postaju tako „debele“ je traženje onih koje rastu i proučavati ih. Tu na scenu stupaju kvazari – poput J0529-4351 – (kvazar skraćenica od „kvazi-stelarni radio izvori“).

To su kosmološki izvor elektromagnetnog zračenja koja imaju svojstva zajednička za sve aktivne galaksije u čijem centru su crne rupe koje se halapljivo hrane.

Crna rupa se nalazi u središtu ogromne, uskovitlane, rotirajuće mase materijala koja se kovitla oko crne rupe, ulazeći u nju poput vode koja otiče niz odvod.

Intenzivno trenje i gravitacija dovode do toga da se ovaj materijal zagrijava na milijarde ili čak trilione stepeni, blistavo svetlucajući prostorom cijelom svjetlosnom spektru. Astronomi mogu da proučavaju ovo svjetlo kako bi utvrdili svojstva crne rupe u njoj.

J0529-4351 je kvazar pronađen u kosmičkom podnevu, oko 1,5 milijardi godina nakon Velikog praska. To je veoma rano u istoriji Univerzuma – njegova svjetlost je putovala više od 12 milijardi godina da bi stigla do nas – što čini njegovu ogromnu masu od 17 do 19 milijardi puta većom od mase Sunca (nije najveća viđena do sada) izazovnom za istraživanje.

Međutim, brzina kojom crna rupa troši materiju mogla bi da baci malo svjetla na njenu kolosalnu veličinu. Volf i njegov tim su izračunali da crna rupa raste brzinom od oko 370 solarnih masa godišnje. To je malo više od mase Sunca koja pada na crnu rupu svakog dana.

S obzirom na masu crne rupe, to je veoma blizu granice poznatoj kao Edingtonova granica. To je maksimalna stabilna brzina kojom se crna rupa može hraniti. Crna rupa može nakratko proći kroz super-Edingtonovu akreciju, ali pri ovim brzinama materijal počinje da sija toliko snažno da će pritisak zračenja odgurnuti materijal oko crne rupe sve dok ne bude van gravitacionog dometa.

To znači da crna rupa koja napaja J0529-4351 raste najbrže što je u mogućnosti. Mnogi kvazari, u stvari, izgleda da su domaćini crnih rupa blizu Edingtonove akrecije; ali J0529-4351 za sada vodi. To je najsjajnija i najgrabljivija supermasivna crna rupa koju su astronomi do sada vidjeli.

„U smislu osvjetljenosti i vjerovatne stope rasta“, pišu istraživači, „J0529-4351 je najekstremniji poznati kvazar“.

Još mnogo toga ne razumijemo o J0529-4351. Mehanizmi za njegovo masovno povećanje još nijesu poznati; pažljiviji pogled pomoću Atakama velikog milimetarskog/submilimetarskog niza u Čileu moglo bi da se otkrije kako se gas kreće u galaksiji i kako se galaksija okreće. Tim se takođe nada da će pronaći druge ekstremne kvazare koji vrebaju u udaljenim krajevima prostora i vremena.

Iako su takvi ekstremni primjeri ovih objekata rijetki, Volf i njegove kolege vjeruju da ih više leži, čekajući da budu otkriveni, tamo u širokom i divnom kosmosu.

Rezultati ovog istraživanja su objavljeni u Nejčer astronomi.