Czarna dziura dostrzeżona za pomocą flagowych instrumentów: kosmicznego obserwatorium rentgenowskiego Chandra oraz Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba widziana jest przez astronomów taka, jaką była, gdy wszechświat miał zaledwie 470 milionów lat, czyli ponad 13 miliardów lat temu. Naukowcy przekonują, że bez teleskopu Jamesa Webba nie byliby w stanie dostrzec samej galaktyki, a bez Chandry — supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w jej wnętrzu. Nie sposób tutaj jednak wspomnieć o jeszcze jednym niezwykłym instrumencie, który umożliwił te obserwacje. Mowa tutaj o gigantycznej, całkowicie naturalnej soczewce grawitacyjnej, która tak zakrzywiła promienie świetlne emitowane przez odległą galaktykę, że ta stała się tak jasna, że oba teleskopy kosmiczne były w stanie ją dostrzec.
O czym tak naprawdę mowa? Bohaterką najnowszego artykułu badawczego jest galaktyka UHZ1 widziana w kierunku gromady galaktyk Abell 2744. O ile sama gromada galaktyk znajduje się “zaledwie” 3,5 miliarda lat od Ziemi, to już UHZ1 znajduje się niemal cztery razy dalej, aż 13,2 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Wyemitowane przez nią światło, które właśnie do nas dociera, opuściło tę galaktykę w czasach, gdy wszechświat miał zaledwie 3 proc. swojego obecnego wieku.
Czytaj także: Najodleglejsze galaktyki, jakie kiedykolwiek widział człowiek. James Webb przekracza granice
Naukowcy w tym samym kierunku skierowali także oko Kosmicznego Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra. Instrument ten był w stanie dostrzec oznaki obecności przegrzanego gazu emitującego silne promieniowanie rentgenowskie. Z wcześniejszych obserwacji wiemy już, że jest to charakterystyczny znak rozpoznawczy rosnącej supermasywnej czarnej dziury.
Naukowcy postanowili skupić się właśnie na tym promieniowaniu, bowiem zważając na wiek obiektu, jest to doskonała okazja, aby sprawdzić, w jaki sposób na tak wczesnym etapie istnienia wszechświata powstawały już supermasywne czarne dziury. Jest to jedno z tych pytań, na które astronomowie od lat poszukują odpowiedzi. Jakby nie patrzeć istnieją pewne ograniczenia fizyczne, które powinny ograniczać tempo wzrostu czarnych dziur. Dlatego naukowcy chcą się dowiedzieć, jak ten proces wyglądał na samym początku.
Czytaj także: Najwcześniejsza znana martwa galaktyka. James Webb odkrywa jej tajemnice
Wyniki obserwacji są zaskakujące, bowiem wszystko wskazuje na to, że obserwowana przez astronomów czarna dziura od samego swojego początku była masywna. Jej masa szacowana jest na 10-100 milionów mas Słońca, czyli mniej więcej na tyle, ile wynosi masa wszystkich gwiazd w jej galaktyce macierzystej.
To zupełnie inna sytuacja niż we współczesnym wszechświecie, gdzie galaktyki mają masę przeciętnie dziesięciokrotnie większą od masy ich centralnych supermasywnych czarnych dziur. To z kolei wskazuje na to, że pierwsze supermasywne czarne dziury najprawdopodobniej formowały się w procesie bezpośredniego kolapsu olbrzymich obłoków gazowych, które pod wpływem grawitacji bezpośrednio zapadały się w sobie, tworząc pierwsze masywne czarne dziury.