Najnowsze badania przeprowadzone za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) oraz Obserwatorium Chandra ujawniają przełomowe odkrycie – supermasywną czarną dziurę, która zdolna jest do pochłaniania materii z niewiarygodną szybkością przekraczającą 40 razy teoretyczny limit. Zespół astronomów BRF, analizujący dane pozyskane z dwóch instalacji, odkrył tę czarną dziurę w sercu galaktyki, która powstała jedynie 1,5 miliarda lat po Wielkim Wybuchu.

Czarna dziura znana jako LID-568 może pomóc w wyjaśnieniu zjawiska szybkiego wzrostu supermasywnych czarnych dziur we wczesnym wszechświecie. Supermasywne czarne dziury są obecnie obserwowane w centrach większości galaktyk, ale mechanizm ich tak wczesnego i szybkiego wzrostu wciąż pozostaje tajemnicą dla astronomów.

LID-568 została zidentyfikowana dzięki niesamowitej czułości JWST w zakresie podczerwieni, co umożliwiło detekcję galaktyk, które są praktycznie niewidoczne w widmie optycznym. LID-568 wyróżniała się intensywną emisją promieniowania rentgenowskiego, lecz problemem było precyzyjne określenie jej pozycji. Zespół wykorzystał nowatorską metodę za pomocą spektrografu integralnego pola (NIRSpec), co pozwoliło na dokładną analizę emisji czarnej dziury.

Analizując zbierane dane, astronomowie zauważyli niezwykle szybkie i potężne wypływy gazu wokół czarnej dziury, które sugerują, że duża część jej masy mogła zostać przyspawana w efekcie jednego epizodu intensywnej akrecji. Emanuele Fraina, jeden z autorów badania, podkreśla, że takie odkrycie otwiera nowe możliwości badawcze tego zjawiska.

Czarna dziura LID-568 działa na niespotykaną dotąd skalę, przekraczając granice Eddingtona, co stawia pytania na temat równowagi między siłą grawitacyjną a ciśnieniem generowanym przez spadającą materię. Julia Scharwächter komentuje, że widoczne na obserwacjach potężne wypływy gazu mogą działać jako zawór, regulujący nadmierną energię, co chroni przed destabilizującymi efektami sytuacji nadmiarowej.

Odkrycie czarnej dziury, która akumuluje materię w sposób przekraczający dotychczasowe teorie, sugeruje, iż mogła powstać bezpośrednio z mniejszych czarnych dziur, które według teorii mogły powstać w wyniku eksplozji pierwszych gwiazd lub zapadania się obłoków gazu.

Naukowcy wyrażają nadzieję, że wyniki ich badań wprowadzą nowe informacje na temat ewolucji tych zjawisk we wczesnym Wszechświecie. Planują dalsze obserwacje z użyciem JWST, aby lepiej zrozumieć mechanizmy stojące za tym zaskakującym zjawiskiem akrecji – powiedziała Hyewon Suh, główna autorka badania.

To niezwykłe odkrycie rzuca nowe światło na zjawiska grawitacyjne i może znacznie zmienić obecne pojmowanie formowania się supermasywnych czarnych dziur tak wcześnie w historii Wszechświata.