Jak powstały pierwsze czarne dziury? Teleskop Webba ma odpowiedź

Czarne dziury, chociaż same są niewidoczne, istotnie wpływają na ewolucję galaktyk i rozwój technologii, z których korzystamy każdego dnia. Priyamvada Natarajan, astrofizyczka z Uniwersytetu Yale, podczas Światowego Forum Ekonomicznego w Davos podkreślała, że matematyka wykorzystywana do opisywania czarnych dziur ma wpływ także na działanie systemu GPS.

Teoria względności Einsteina, kluczowa dla opisu czarnych dziur, tłumaczy nie tylko ich powstawanie, ale również umożliwia precyzyjne działanie satelitów na orbicie. Dokładność GPS zależy m.in. od uwzględnienia różnic w upływie czasu, których nie da się wyjaśnić bez tej samej matematyki, co w astrofizyce.

Przez większą część XX wieku czarne dziury były traktowane jako ciekawostka matematyczna. Dopiero odkrycie obiektu Cygnus X-1 w latach 60. pozwoliło potwierdzić istnienie tych egzotycznych obiektów w przestrzeni kosmicznej. Dziś wiadomo, że prawie każda duża galaktyka, w tym Droga Mleczna, ma w swoim centrum supermasywną czarną dziurę.

Nowe obserwacje, których wykonanie było możliwe dzięki teleskopowi Jamesa Webba wpłynęły jednak na spojrzenie naukowców na czarne dziury z pierwszych milionów lat istnienia wszechświata. Zespół Natarajan przekonuje, że niektóre z najwcześniejszych supermasywnych czarnych dziur powstały bezpośrednio z obłoków gazu, z pominięciem fazy gwiazdowej.

Hipoteza bezpośredniego zapadania gazu, poparta danymi m.in. z obserwacji obiektu UHZ1 za pomocą teleskopu Jamesa Webba, tłumaczy istnienie masywnych czarnych dziur już 470 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Badacze wskazują także na galaktykę Infinity jako miejsce powstania takiej czarnej dziury w wyniku zderzenia dwóch galaktyk dyskowych.

Odkrycia te mają nie tylko znaczenie naukowe, ale też filozoficzne. Natarajan podkreślała, że badanie czarnych dziur uświadamia ludziom wyjątkową rolę, jaką pełnią we wszechświecie, jednocześnie inspirując do dalszego odkrywania jego tajemnic.