Στην απέραντη έκταση της Κοσμικής Αυγής, μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα έσπασε τα ρεκόρ ως η πρώτη που έχει παρατηρηθεί ποτέ. Αυτή η κολοσσιαία οντότητα βρίσκεται μέσα στον γαλαξία UHZ1, μόλις 470 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν το σύμπαν βρισκόταν ακόμη στα σπάργανα. Είναι αξιοσημείωτο ότι αυτή η μαύρη τρύπα βρίσκεται σε ένα αναπτυξιακό στάδιο που δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ πριν, καθώς ταιριάζει στενά με τη μάζα του γύρω γαλαξία καθώς συνεχίζει να μεγαλώνει.
Η απίστευτη απόστασή της, με το φως να ταξιδεύει 13,2 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει σε εμάς, απαίτησε τις συνδυασμένες προσπάθειες του παρατηρητηρίου ακτίνων Χ Chandra, του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb (JWST) και μια ιδιορρυθμία της σχετικότητας για να την εντοπίσουν μέσα στα αρχαία βάθη του χρόνου και του χώρου.
Αυτή η πρωτοποριακή ανακάλυψη, με επικεφαλής τον αστροφυσικό Akos Bogdan του Κέντρου Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian (CfA), παρέχει κρίσιμες αποδείξεις για έναν συγκεκριμένο τρόπο σχηματισμού υπερμεγέθων μαύρων τρυπών. Η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει την άμεση βαρυτική κατάρρευση ενός μαζικού νέφους αερίων σε ένα υπερπυκνό αντικείμενο, το οποίο στη συνέχεια διαστέλλεται με την πάροδο του χρόνου.
Αυτές οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες είναι απίστευτα τεράστιες, με τον Τοξότη Α*, τη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στην καρδιά του Γαλαξία μας, να έχει μάζα 4,3 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου. Αυτό που παραμένει μυστήριο είναι πώς αυτές οι μαύρες τρύπες αποκτούν τόσο τεράστια μεγέθη. Αυτό που γίνεται εμφανές είναι ότι υπάρχουν πολύ περισσότερες από αυτές τις τεράστιες μαύρες τρύπες στο πρώιμο σύμπαν από ό,τι αναμενόταν προηγουμένως. Επιπλέον, η ταχεία ανάπτυξή τους λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη αμφισβητεί τις υπάρχουσες θεωρίες.
Για να κατανοήσουν αυτά τα κοσμικά φαινόμενα, οι αστρονόμοι βασίζονται στην παρατήρηση και την εξαγωγή συμπερασμάτων. Ωστόσο, η παρατήρηση των αντικειμένων στην Κοσμική Αυγή, η οποία περιλαμβάνει τα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, είναι ένα δύσκολο έργο λόγω της τεράστιας απόστασής τους και του αμυδρού, μετατοπισμένου προς το ερυθρό φως που εκπέμπουν ως αποτέλεσμα της διαστολής του χωροχρόνου.
Το JWST, το ισχυρότερο διαστημικό τηλεσκόπιο που κατασκευάστηκε ποτέ, βοηθά στην παρατήρηση αυτού του ερυθρά μετατοπισμένου φωτός. Για τον εντοπισμό του UHZ1, η ομάδα του Bogdan χρησιμοποίησε έναν βαρυτικό φακό, ένα φαινόμενο που προκύπτει από την καμπυλότητα του χωροχρόνου γύρω από ογκώδη αντικείμενα όπως τα σμήνη γαλαξιών. Αυτό το φαινόμενο του φακού μεγέθυνε το φως του UHZ1, επιτρέποντας στο JWST να διακρίνει τον γαλαξία και στο Chandra να ανιχνεύσει την ακτινοβολία Χ που εκπέμπεται από το αέριο που στροβιλίζεται γύρω από την κεντρική υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.
Η ανάλυση αυτών των δεδομένων οδήγησε σε εκτιμήσεις τόσο της μάζας της μαύρης τρύπας όσο και της μάζας του γαλαξία. Αν η μαύρη τρύπα καταναλώνει υλικό με το μέγιστο ρυθμό της, η μάζα της βρίσκεται μεταξύ 10 εκατομμυρίων και 100 εκατομμυρίων φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου. Αυτό ταιριάζει με τη συνδυασμένη μάζα των άστρων του γαλαξία UHZ1, γεγονός που υποδηλώνει ότι ο σπόρος της μαύρης τρύπας σχηματίστηκε μέσω άμεσης κατάρρευσης και όχι σταδιακής συσσώρευσης.
Αν και η πιθανότητα της αργής συσσώρευσης δεν μπορεί να αποκλειστεί εντελώς για ορισμένες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, τα συσσωρευμένα στοιχεία από το πρώιμο Σύμπαν δείχνουν ότι η άμεση κατάρρευση είναι η κυρίαρχη μέθοδος για τη δημιουργία αυτών των τεράστιων κοσμικών δομών. Παρά τις πρωτοποριακές αυτές ανακαλύψεις, το JWST έχει μόλις ξύσει την επιφάνεια των όσων μπορεί να αποκαλύψει για την αινιγματική προέλευση του σύμπαντος. Η σκοτεινή αυγή του χρόνου επιφυλάσσει αναμφίβολα περισσότερες εκπλήξεις, από την πιο πρώιμη μαύρη τρύπα, για την εξερεύνηση και την κατανόηση της ανθρωπότητας.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
