Lehet, hogy az univerzum első fekete lyukai mégsem olyan különlegesek

A szokatlan QSO1 rendszer titkai

Az Abell 2744 (Pandora-halmaz) galaxishalmazban található QSO1 nevű objektum fényét a gravitációs lencse jelensége többszörösen felerősíti és szétosztja. Jelentős, hogy a QSO1-ben lévő fekete lyukat először 2017-ben észlelték, és már akkor is 50 millió naptömegűként azonosították. A legújabb JWST-megfigyelés megerősítette ezt a tömeget, ugyanakkor egyértelművé tette, hogy az objektum szinte teljesen nélkülözi a gázt és a csillagokat. Úgy tűnik, a fekete lyuk uralja az egész rendszert, maga a galaxis pedig szinte hiányzik. Ezzel szemben például a Tejútrendszer központi fekete lyuka, a Sagittarius A*, csak töredékét teszi ki a galaxis össztömegének.

Kicsi, vörös pontok és eltérő fejlődési utak

A JWST 2022-es, MI-alapú adatfeldolgozásával újabb meglepetés érkezett: számtalan kisméretű, vörös színű galaxis, úgynevezett „kis vörös pont” jelent meg már 500 millió évvel az ősrobbanás után. Több száz ilyen objektumot jegyeztek fel, köztük a QSO1-et is. Lényeges, hogy ezek a galaxisok, fekete lyukak – vagy mindkettő – a korábban gondoltnál hamarabb és nagyobb tömeggel jelentek meg.

A csillagrobbanás-eredetű fekete lyukak mellett felmerült egy új elmélet: lehet, hogy egyes kezdeti fekete lyukak óriási gázfelhők közvetlen összeomlásával születtek – ezt támasztja alá például az UHZ-1 nevű objektum felfedezése. Ezzel szemben a QSO1 kialakulása másképp történhetett: itt előfordulhat, hogy maga a fekete lyuk volt az elsődleges, és az „átlagos anyag” csak később jelent meg.

Ősi, elemi fekete lyukak nyomában

Már 1967-ben felmerült az ötlet: Stephen Hawking és Bernard Carr szerint az ősrobbanás utáni pillanatokban egyes régiók annyira sűrűek voltak, hogy fekete lyukká omlottak össze. Noha ezt az „ős” (primitív) fekete lyuk elméletet sokáig félretolták, az elmúlt évtizedekben mind elméleti, mind megfigyelési bizonyíték gyűlt mellette.

A modellek szerint ezek a fekete lyukak sokkal gyorsabban és nagyobb tömeggel fejlődhettek, mintha csillagok maradványaiból alakultak volna ki. A QSO1 fekete lyuka például anélkül nőtt hatalmasra, hogy körülötte számottevő csillag- vagy gáztömeg képződött volna – vagyis fontos, hogy megelőzte magának a galaxisnak a kialakulását is.

Már nem is olyan „egzotikus” az eredetük?

Ebből adódóan most a kutatók újraértékelik, mi volt előbb: a galaxis vagy a fekete lyuk? Bár a vizsgálatok tovább folynak, ma már elképzelhető, hogy ezek az egykor rendkívül különösnek számító elméletek valójában sokkal hétköznapibbnak bizonyulnak, mint korábban gondoltuk.

2025, adminboss, www.livescience.com alapján