Ta czarna dziura łamie wszystkie zasady. To problem dla astrofizyków
Z roku na rok coraz szybciej rośnie nasza wiedza o przestrzeni kosmicznej i znajdujących się w niej obiektach. Nie zmienia to faktu, że bezustannie natrafiamy na obiekty, które wystawiają naszą wiedzę na poważną próbę. Tak jest w przypadku czarnej dziury ID830.
Czarne dziury uznawane są za jedne z najbardziej zagadkowych obiektów we wszechświecie. Najnowsze badania rzucają nowe światło na ich ewolucję. Międzynarodowy zespół naukowców przyjrzał się kwazarowi ID830 – supermasywnej czarnej dziurze, która powstała ok. 12 mld lat temu. Okazuje się, że jest ona ponad 100 razy masywniejsza od Sagittariusa A*, centralnej czarnej dziury Drogi Mlecznej.
Tempo szybkiego przyrostu masy czarnej dziury ID830 wzbudza wśród astronomów zdziwienie. Według ustaleń zespołu badawczego analiza emisji w zakresie ultrafioletu oraz promieniowania rentgenowskiego pozwoliła oszacować tempo wzrostu obiektu. Efekt? Okazało się, że ID830 pochłania materię w tempie aż 13 razy wyższym od tzw. kosmicznego "ograniczenia prędkości", tzw. granicy Eddingtona.
Zgodnie z obowiązującymi teoriami, przekroczenie granicy Eddingtona przez czarną dziurę powinno być chwilowe. Anthony Taylor, astronom z University of Texas, wyjaśnia, że proces ten jest możliwy przez krótki czas, zanim promieniowanie z akreowanej materii nie zahamuje dalszego przyrostu masy. Naukowcy sugerują również, że takie epizody mogą być efektem zderzenia z masywnymi obłokami gazu lub dużymi gwiazdami.
Zaskakująca jest równoczesna obecność silnych emisji radiowych i promieniowania rentgenowskiego. Zjawisko to, według modeli, powinno się wzajemnie wykluczać podczas tak szybkiego przyrostu masy. Badacze podkreślają, że ta nieoczekiwana kombinacja wskazuje na fizyczne mechanizmy, których obecne modele ekstremalnej akrecji i emisji strumieni po prostu nie przewidują.
W świetle analiz ID830 może stanowić przykład przemijającego etapu nadmiernego pochłaniania materii. Etap taki, jak oceniono, powinien trwać maksymalnie ok. 300 lat. W tym czasie czarna dziura przyspiesza przyrost masy i intensywnie emituje różne rodzaje promieniowania.
Dodatkowo wyniki sugerują, że obiekty podobne do ID830 w młodym wszechświecie mogły występować znacznie częściej, niż dotychczas uważano. Modele przewidywały dotychczas, że tylko ok. 10 proc. kwazarów posiada spektakularne dżety radiowe, jednak rzeczywistość może być bardziej złożona. ID830 pokazuje też, że energia wypromieniowywana podczas szybkiego wzrostu może skutecznie hamować powstawanie nowych gwiazd w galaktykach macierzystych, istotnie wpływając na ich ewolucję.
