Astronomer har opdaget tre supermassive sorte huller i det tidlige univers, der er blevet en milliard gange tungere end solen på bare hundrede tusind år, hvilket er umuligt set fra moderne astronomiske teoriers synspunkt, ifølge en artikel offentliggjort i Astrophysical Journal.
”Ingen nuværende teoretisk model kan forklare eksistensen af disse objekter. Deres opdagelse i det tidlige univers tvivler på de nuværende teorier om sort huldannelse, og nu er vi nødt til at skabe nye modeller for at forklare, hvordan galakser og sorte huller opstår,”siger Joseph Hennawi fra University of California i Santa Barbara (USA).).
Det menes, at centrene for de mest massive galakser er hjemsted for supermassive sorte huller, hvis masse kan variere fra en million til milliarder gange solens masse. Årsagerne til dannelsen af disse objekter er endnu ikke helt klare. Forskere troede oprindeligt, at sådanne genstande opstod på samme måde som deres normale "fætre" - som et resultat af tyngdekraftens sammenbrud af stjerner og den efterfølgende fusion af flere store sorte huller.
Observationer af de første galakser i universet fik astrofysikere til at tvivle på dette - det viste sig, at de var beboet af sorte huller med en masse på titusindvis af milliarder soler. Sådanne genstande, som beregningerne viser, ville simpelthen ikke have tid til at vokse til en sådan størrelse, hvis de blev født små. Derfor begyndte nogle forskere at tro, at supermassive sorte huller er født i mere eksotiske scenarier - som et resultat af sammenbruddet af kæmpe skyer af "rent" atombrint eller på grund af klumper af mørkt stof.
Hennawi og hans kolleger fandt yderligere bevis for, at sorte huller i det tidlige univers voksede for hurtigt og forstyrrede alle ideer om deres udvikling. Forskerne opdagede seks supermassive sorte huller på én gang, som vi ser i den tilstand, hvor de kun var 850 millioner år efter Big Bang.
De første galakser i universet var lige begyndt at dannes på dette tidspunkt, og som forskere tidligere troede, kunne sorte huller i deres centre ikke være "tungvægte", der ikke er ringere i forhold til moderne kvasarer. De tre sorte huller, der blev fundet af Henawi-teamet med Keck-II-teleskopet på Hawaii, modsiger denne idé - de er omkring en milliard gange tungere end Solen, hvilket er tusindvis af massen af Sgr A * sorte hul i midten af Mælkevejen.
I overensstemmelse med moderne ideer om galaksernes udvikling kan et sort hul få en sådan masse ved at absorbere stof, der er omtrent det samme som universet eksisterer, hvilket var umuligt for kvasarer født i de første milliarder år af dets liv. Selvom de "spiste" kontinuerligt og konstant absorberede gas og støv, ville deres vækst blive forsinket i hundreder af millioner af år, hvilket er muligt, men usandsynligt.
Forfatterne til artiklen besluttede at finde et svar på dette spørgsmål ved hjælp af et simpelt mønster fra sådanne objekters liv. Når sorte huller "spiser", skubber de stråler ud i det omgivende rum, smalle bjælker af superhot-materie, der bevæger sig med hastigheder med næsten lys. Disse stråler varmer det intergalaktiske rum op og ioniserer det, hvilket gør det mere "gennemsigtigt" for lys. Derfor er jo mere gennemsigtige galaksenes omgivelser, jo længere varer det sorte hul "frokost" i centrum.
Salgsfremmende video:
Meget til astronomers overraskelse var kvartererne i alle tre galakser - CFHQS J2229 + 1457, SDSS J1335 + 3533 og SDSS J0100 + 2802 - uventet uigennemsigtige, hvilket indikerer, at sorte huller i deres centre aktivt har absorberet stof i mere end 100 tusind år. Sådanne høje "lyster" af sorte huller passer ikke ind i nogen teoretisk ramme, og deres opdagelse, som forskere påpeger, taler for alternative teorier om dannelse og vækst af kvasarer.
”Vi vil gerne finde andre lignende objekter. Deres opdagelse var en stor succes for os, og opdagelsen af andre sorte huller i det tidlige univers vil indikere, at mange kvasarer måske er meget yngre, end vi tidligere troede,”konkluderer Christina Eilers, universitetskollega i Hennawi.
