James Webb teleskopas atskleidžia masyvias juodąsias skyles ankstyvose galaktikose
Nauji atradimai su James Webb teleskopu
Nuo tada, kai pradėjo veikti James Webb teleskopas, astronomai aptiko masyvias juodąsias skyles galaktikų centruose, kurios egzistavo per pirmąjį milijardą metų po Didžiojo sprogimo. Šių objektų masė skaičiuojama pagal dujų srautą, kuris sukasi aplink juodąją skylę didžiuliu greičiu. Kuo greičiau dujos sukasi, tuo stipresnė gravitacija ir sunkesnė juodoji skylė.
Neįprasti atradimai
Tačiau ankstyvosiose juodosiose skylėse šis metodas rodo kažką neįprasto – jos pasirodo per daug masyvios savo galaktikoms. Vietiniame Visatoje juodoji skylė sudaro 0,1-0,5% galaktikos žvaigždžių masės, bet James Webb teleskopas mato 10-30%. Niekas iki šiol negalėjo paaiškinti, kaip juodoji skylė galėjo taip sparčiai augti per kelis šimtus milijonų metų.
Reiškinys be rentgeno spindulių
Prie šios mįslės prisideda dar viena problema. Virš dujų disko, krentančio į juodąją skylę, paprastai yra karšta plazmos sritis, kuri šviečia rentgeno spinduliuose. Tačiau dauguma šių ankstyvųjų juodųjų skylių rentgeno spinduliuose yra nebylios.
Galimas paaiškinimas
Komanda, vadovaujama Alessandro Trinchi iš INAF Astronominės observatorijos Romoje, pasiūlė sprendimą – viršedyngtoninę akreciją. Tai reiškia, kad juodoji skylė sugeria dujas greičiau nei teorinė riba, pagal kurią savo spinduliuotė turėtų atstumti medžiagą. Toks intensyvus maitinimasis slopina rentgeno spindulius ir iškreipia spektrines linijas, pagal kurias skaičiuojama masė. Tyrėjai sukūrė modelį, jungiantį viršedyngtoninės akrecijos fiziką su detaliu akrecijos disko spektru, ir iš naujo analizavo 14 rentgeno spinduliuose nebylių juodųjų skylių.
Modelio rezultatai
Kiekviena šių skylių buvo paaiškinta dviem skirtingais būdais. Arba tai yra tikri milžinai, beveik neveiklūs – jie sugeria tiek mažai dujų, kad vos šviečia bet kokioje bangos ilgio skalėje. Arba tai yra palyginti mažos skylės, kurios maitinasi viršedyngtoniniais tempais, ir silpnas rentgeno spinduliavimas yra natūralus šalutinis efektas. Statistiškai beveik visi 14 objektų linko į antrąjį variantą.
Ateities tyrimai
Autoriai įspėja, kad modelis neatsižvelgia į tankius dujų debesis, kurie taip pat gali sugerti rentgeno spindulius. Galutinį atsakymą suteiks stebėjimai skirtinguose bangos ilgiuose ir detalūs spektrai. Jei ši teorija pasitvirtins, tai išspręs vieną iš didžiausių ankstyvųjų juodųjų skylių paslapčių – paaiškės, kad mažos skylės, kurios godžiai sugeria dujas, gali apsimesti milžinais.
