„Prilygsta kone ryškiausiems jaunos Visatos kvazarams.“ Atrasta įspūdingai greitai auganti juodoji skylė

Egzistuoja įvairių hipotezių. Pagal vieną jų grupę, supermasyvioms juodosios skylėms pradžią davė žvaigždės, kurios sprogo supernovomis ir paliko 100 Saulės masių ar kiek didesnes juodąsias skyles. Šios vėliau užaugo rydamos aplinkines dujas.

Visgi tam reikėjo, kad dujas jos rytų labai sparčiai, greičiausiai bent kartais viršydamos vieną teorinę ribą, vadinamą Edingtono riba. Ši riba nurodo medžiagos rijimo spartą, kai krentančių dujų spinduliuotės slėgis nusveria juodosios skylės gravitaciją.

Alternatyvios hipotezės teigia, kad juodosios skylės jau susiformuoja didelės, 10–100 tūkstančių kartų masyvesnės už Saulę – tada joms užaugti užtenka santykinai lėtesnio augimo. Šių modelių trūkumas – neaiškus mechanizmas, kaip atsiranda tie pirmieji masyvūs telkiniai, virstą juodųjų skylių pradmenimis.

Praeitą savaitę paskelbta apie atradimą, kuris nors ir netiesiogiai, bet paremia pirmąsias hipotezes apie mažus juodųjų skylių pradmenis. Atradimas padarytas kiek velėsniais laikais – 1,5 milijardo metų amžiaus Visatoje. Ten aptiktas netikėtai ryškus aktyvus galaktikos branduolys – struktūra, susidedanti iš juodosios skylės ir į ją krentančių dujų.

Juodosios skylės masė yra 7,2 milijono Saulės masių – gana vidutiniška, lyginant su kitomis to laikotarpio galaktikose. Tačiau jos šviesis net 40 kartų viršija Edingtono ribą tokiai masei ir prilygsta kone ryškiausiems jaunos Visatos kvazarams, kurių centruose glūdi milijardo Saulės masių ir didesnės juodosios skylės.

Toje pačioje galaktikoje aptikta labai greitai judančių dujų – jų greitis siekia 500–600 kilometrų per sekundę, o atstumas nuo centro – septynis kiloparsekus: nedaug mažiau, nei skiria Saulę nuo Paukščių Tako centro. Tokiu greičiu judančios dujos tokį atstumą įveiktų per kiek daugiau nei 10 milijonų metų.

Galima daryti atsargią išvadą, jog dabartinis galaktikos aktyvumo epizodas trunka maždaug tiek laiko. Mažai tikėtina, kad visą šį laiką juodoji skylė minta taip sparčiai, tačiau jei Edingtono ribą viršijantis augimas tęsėsi didelę dalį paskutinio aktyvumo epizodo, juodoji skylė jo metu galėjo sukaupti kone visą šiandieninę masę.

Toks scenarijus gerai atitinka teorinius modelius, kuriuose nagrinėjamas „mažų pradmenų“ juodųjų skylių augimas. Tad nors atrastas objektas matomas vėlesniais laikais, nei įdomiausias pirmųjų supermasyvių juodųjų skylių augimo etapas, šie rezultatai vis tiek rodo, kad toks augimo scenarijus yra įmanomas, taigi tokiu būdu galėjo užaugti ir pirmosios supermasyvios juodosios skylės, randamos milijardu metų jaunesnėje Visatoje.

Tyrimo rezultatai publikuojami „Nature Astronomy“.