Otkrivena crna rupa koja guta materiju brže od ikad zabilježenog

U dalekim prostranstvima svemira, znanstvenici su otkrili supermasivnu crnu rupu koja guta materiju jednom od najbržih stopa ikad zabilježenih.

Smještena u srcu kvazarske galaksije RACS J0320-35, u razdoblju samo 920 milijuna godina nakon Velikog praska, ova crna rupa proždire materiju brzinom koja je čak 2,4 puta veća od Eddingtonove granice - teoretskog maksimuma.

Ovo otkriće potpisuje tim znanstvenika predvođen astrofizičarom Lucom Ighinom iz Centra za astrofiziku Harvard & Smithsonian.

Tajna brzog rasta crnih rupa

Fenomen poznat kao super-Eddingtonova akrecija mogao bi ponuditi ključno objašnjenje kako su supermasivne crne rupe uspjele narasti do masa milijarde puta većih od Sunčeve, i to u vrijeme kada svemir nije bio ni milijardu godina star.

Supermasivne crne rupe ključni su akteri u svemiru koji djeluju kao gravitacijsko ljepilo koje drži galaksije na okupu. Ipak, njihovo postojanje u ranom svemiru predstavlja zagonetku, jer se čini da nije bilo dovoljno vremena da narastu do tako golemih razmjera postupnim hranjenjem.

"Kako je Svemir stvorio prvu generaciju crnih rupa?" pita se astrofizičar Thomas Connor iz Centra za astrofiziku Harvard & Smithsonian. "Ovo ostaje jedno od najvećih pitanja u astrofizici, a ovaj nam objekt pomaže u potrazi za odgovorom."

Eddingtonova granica i akrecijski disk

Crna rupa ne može gutati neograničenu količinu materije odjednom. Materijal koji privlači formira takozvani akrecijski disk koji se vrti oko nje. Zbog ekstremnog trenja i gravitacije, taj se disk zagrijava i emitira intenzivno zračenje. To zračenje stvara pritisak koji se suprotstavlja gravitaciji crne rupe i odbija dolazeću materiju.

Točka u kojoj se gravitacijska sila i pritisak zračenja uravnoteže naziva se Eddingtonova granica - teoretska maksimalna brzina hranjenja. Međutim, znanstvenici vjeruju da crne rupe u kratkim naletima mogu premašiti tu granicu, što bi objasnilo njihov brzi rast.

Ključni dokaz?

RACS J0320-35 mogao bi biti ključni dokaz za ovu teoriju. Objekt je prvi put uočen 2023. godine pomoću NASA-inog rendgenskog opservatorija Chandra kao najsvjetliji izvor rendgenskih zraka u prvih milijardu godina svemira. Naknadna promatranja radio teleskopima omogućila su analizu svjetlosti galaksije. Usporedbom podataka s modelima, istraživači su otkrili da se spektar svjetlosti iz RACS J0320-35 podudara s onim predviđenim za super-Eddingtonovu akreciju.

Iako su potrebne dodatne potvrde, znanstvenici vjeruju da imaju snažan argument. RACS J0320-35 mogao bi postati ključan alat za modeliranje formiranja i rasta supermasivnih crnih rupa u samim počecima svemira.

"Poznavajući masu crne rupe i izračunavajući koliko brzo raste, možemo se vratiti unatrag kako bismo procijenili koliko je masivna mogla biti pri rođenju", objasnio je koautor studije Alberto Moretti iz INAF-Osservatorio Astronomico di Brera u Italiji.

"Ovim izračunom sada možemo testirati različite ideje o tome kako se crne rupe rađaju." Istraživanje će biti objavljeno u časopisu The Astrophysical Journal Letters, piše Science Alert.