Az univerzum vérvörös titkai: hogyan születnek a fekete lyukak?

Váratlan vörös fények

Amikor 2021 decemberében a James Webb űrtávcső elkészítette első nagy felbontású képeit – 1,5 millió kilométerre a Földtől keringve –, a kutatók több olyan kis vörös foltot is észleltek, amelyek sem a csillagokra, sem az ismert galaxisokra nem hasonlítottak. Ezek a vörös fényforrások, amelyeket „kis vörös pontoknak” becéztek, a világegyetem első néhány százmillió évében tűnnek fel, majd körülbelül egy milliárd évvel később eltűnnek.

Meglepetések a keletkezésben

Kezdetben sokan azt gondolták, hogy ezek a pontok talán hatalmas galaxisok lehetnek, amelyek fénye átsugárzik 13 milliárd évnyi kozmikus történelmen. Azonban ilyen hatalmas galaxisok kialakulásához lényegesen több idő kellene. A galaxisok fejlődése ennél lassabb, ezért új magyarázatra volt szükség.

Fekete lyukak gázburokban

A Niels Bohr Intézet kutatói kétéves adatvizsgálat után azt állapították meg, hogy a vörös foltokat fekete lyukak okozzák. Ezek azonban nem a klasszikus, óriási szupermasszív fekete lyukak, hanem jóval kisebbek – mindössze 10 millió naptömegűek, és átmérőjük elérheti a 10 millió kilométert. Még mindig elképesztően nagyok, de messze nem olyan monstrumok, mint amilyeneket eddig elképzeltünk a korai univerzumban.

A fekete lyukakat körülvevő gázfelhőben zajló „lakoma” során a környezetükből zabolátlanul szippantják magukba a gázt. A folyamat során azonban csak a gáz kis része jut el egészen a fekete lyuk eseményhorizontjáig; a maradékot az intenzív sugárzás visszalöki a környezetbe, miközben a hőmérséklet több millió Celsius-fokra emelkedik. A sugárzás miatt a gázfelhő vörösen világít – ezt észleli a JWST.

A fekete lyukak növekedésének rejtélye

Az univerzum minden nagy galaxisának közepén szupermasszív fekete lyuk található, így a Tejútrendszer központjában is, amely 4 millió naptömegű. A mostani kutatási eredmények választ adnak arra a sokáig fennálló kérdésre, hogy honnan és hogyan nőhettek ilyen brutális tempóban ezek a kozmikus óriások alig 700 millió évvel az ősrobbanás után. A meglepetések sora itt nem áll meg: úgy tűnik, hogy az ifjú fekete lyukak sűrű gázburokban, szélsőségesen gyors növekedési fázisban növekednek. Ez a hiányzó fejezet segíthet megérteni a korai univerzum formálódását és a galaxisok fejlődését.

Most először sikerült megfigyelni ezeket a fekete lyukakat éppen abban a szakaszban, amikor növekedésük új lendületet vesz – enélkül talán sosem fejtettük volna meg a világegyetem egyik legnagyobb rejtélyét.

2025, adminboss, www.sciencedaily.com alapján