Sa 13 milijardi svetlosnih godina preko zaliva prostora i vremena, upravo smo ugledali najudaljenije spajanje crnih rupa koje je otkriveno.
Koristeći JVST, međunarodni tim astronoma otkrio je dve supermasivne crne rupe i njihove prateće galaksije, koje su se spojile u kolosalnom kosmičkom sudaru, samo 740 miliona godina nakon Velikog praska.
Ovo otkriće bi moglo biti trag koji nam pomaže da saberemo odakle su potekle supermasivne crne rupe i kako su postale tako velike, tako rano u istoriji Univerzuma.
„Naši nalazi sugerišu da je spajanje važan put kroz koji crne rupe mogu brzo da rastu, čak i u kosmičku zoru“, kaže astronom Hana Ibler sa Univerziteta Kembridž u Velikoj Britaniji.
„Zajedno sa drugim Vebovim nalazima aktivnih, masivnih crnih rupa u dalekom Univerzumu, naši rezultati takođe pokazuju da su masivne crne rupe oblikovale evoluciju galaksija od samog početka.
Crne rupe su pune misterija, a jedna od najfascinantnijih je poreklo velikih. Manje, do oko 65 puta veće od mase Sunca, mogu se objasniti kolapsom supernove i jezgra masivnih zvezda; nešto veće se mogu objasniti sudarima i spajanjima ovih kolapsiranih zvezdanih jezgara.
Supermasivne crne rupe, milione do milijarde puta veće od mase Sunca, teoretski bi takođe mogle da rastu na ovaj način, kroz niz hijerarhijskih sudara između većih i većih crnih rupa, ali ovaj proces bi trebalo da traje prilično dugo.
Jedan problem je što smo videli veoma velike crne rupe na početku Univerzuma, prerano da bi imale vremena da rastu ovim sporim putem.
Moguće rešenje je da su početne „semenke“ iz kojih su se formirale crne rupe bile ogromne za početak. Ali čak i ako je to slučaj (što izgleda sve verovatnije), takođe je verovatno da su kolizije i spajanja odigrali ulogu u povećanju ovih crnih rupa do još većih veličina.
Jedna od misija JVST-a je da nam pomogne da shvatimo kako se Univerzum formirao nakon Velikog praska, koristeći svoje moćne infracrvene mogućnosti da zavirimo u kosmičku zoru (prva milijarda godina nakon što je Univerzum namignuo) sa najvećom rezolucijom do sada. . A jedna od stvari koje su astronomi i kosmolozi posebno tražili su supermasivne crne rupe.
Tokom jednog od svojih istraživanja, pokupio je par galaksija na kursu sudara, sistem koji je sada poznat kao ZS7. U centru svake galaksije nalazi se supermasivna crna rupa. I obe crne rupe aktivno rastu, proces koji uzrokuje da prašina i gas koji se vrte oko njih plamte svetlom.
„Pronašli smo dokaze o veoma gustom gasu sa brzim pokretima u blizini crne rupe, kao i o vrućem i visoko jonizovanom gasu osvetljenom energetskim zračenjem koje tipično proizvode crne rupe u svojim epizodama akrecije“, kaže Ibler.
„Zahvaljujući neviđenoj oštrini svojih mogućnosti snimanja, Veb je takođe dozvolio našem timu da prostorno odvoji dve crne rupe.
Istraživači su uspeli da utvrde da jedna od crnih rupa ima oko 50 miliona solarnih masa. Drugi je bio manje podložan merenju, pošto su gas i prašina oko njega bili neverovatno gusti, ali verovatno imaju sličnu masu.
Videli smo druge takve sisteme spajanja kasnije u Univerzumu; u stvari, smatra se da su spajanja prilično važan deo rasta galaksije. Ali otkrivanje tako ranog pokazuje da je model koji uključuje i spajanja i veće seme crne rupe zaista veoma verovatan.
Smatra se da takva ogromna spajanja stvaraju konstantno brujanje gravitacionih talasa koji rezonuju širom Univerzuma.
Talasne dužine ovog zujanja su prevelike da bi se otkrile trenutnim instrumentima gravitacionih talasa (iako smo ga možda otkrili pomoću pulsara), ali identifikacijom tekućih stapanja u različitim kosmološkim epohama, naučnici mogu bolje da procene brzinu kojom se dešavaju i njihovu doprinos Univerzumskom hum.
„Naša zapažanja pružaju jasne i čvrste dokaze za masivnu crnu rupu koja je uključena u spajanje sa drugom galaksijom, verovatno ugošćujući još jednu rastuću crnu rupu, na z = 7,15, samo 740 miliona godina nakon Velikog praska“, pišu istraživači.
„Sve u svemu, čini se da naši rezultati podržavaju scenario neminovnog masovnog spajanja crnih rupa u ranom Univerzumu, ističući ovo kao dodatni važan kanal za rani rast crnih rupa. Zajedno sa drugim nedavnim nalazima u literaturi, ovo sugeriše da masivni spajanje crne rupe u dalekom Univerzumu je uobičajeno.“
