Astronomi otkrili crnu rupu od 36 milijardi sunčevih masa

Znanstvenici su otkrili jednu od najvećih crnih rupa ikada detektiranih, skrivenu unutar Einsteinovog prstena i gravitacijske leće pod nazivom Cosmic Horseshoe. Prema podacima koje donosi Live Science, crna rupa smještena u galaksiji LRG 3-757, koja djeluje kao gravitacijska leća u ovom sustavu, procijenjena je na 36 milijardi sunčevih masa.

Ovakvi objekti su izuzetno rijetki, a znanstvenici se još uvijek pitaju kako je ova crna rupa mogla narasti do ovih razmjera.

Cosmic Horseshoe – jedan od najspektakularnijih Einsteinovih prstenova

Cosmic Horseshoe je Einsteinov prsten, gravitacijska leća u kojoj izuzetno masivna galaksija u prvom planu (LRG 3-757) savija i povećava svjetlost galaksije koja se nalazi daleko iza nje. Ovaj efekt je posljedica opće teorije relativnosti, gdje velika masa zakrivljuje prostor-vrijeme i uzrokuje da se svjetlost širi po zakrivljenim putanjama.

LRG 3-757 je galaksija odgovorna za gravitacijsku leću, no znanstvenici su se dugo pitali što joj daje toliku masu da može iskriviti prostor u tolikoj mjeri. Sada misle da imaju odgovor.

Zahvaljujući novim promatranjima Svemirskog teleskopa Hubble i instrumenta MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) u Čileu, istraživači su otkrili da se u središtu LRG 3-757 nalazi crna rupa kolosalnih razmjera.

Jedna od najvećih crnih rupa ikada pronađenih

Za bolju perspektivu, evo usporedbe s nekim od najvećih poznatih crnih rupa:

• Ton 618 ( ili ako se potvrdi Phoenix A?) – 66 milijardi sunčevih masa (najveća potvrđena crna rupa).
• Holm 15A – 44 milijarde sunčevih masa.
• LRG 3-757 – 36 milijardi sunčevih masa.

Crne rupe ovakvih razmjera iznimno su rijetke i teško objašnjive. Većina ih se nalazi u središtima galaktičkih jata, gdje imaju dovoljno materijala za rast. No, ova crna rupa mogla je nastati potpuno drugačijim putem.

Zvijezde se kreću sporije nego što bi trebale – što to znači?

Kada su astronomi analizirali gibanje zvijezda oko crne rupe, očekivali su kaotične putanje i iznimne brzine zbog snažne gravitacije. No, rezultati su pokazali nešto neočekivano—zvijezde u LRG 3-757 kreću se sporije i urednije nego što teorija predviđa.

To otvara nekoliko mogućih scenarija:

• Galaksija je možda u prošlosti prošla kroz sudar s drugom galaksijom, što je izbacilo mnoge zvijezde iz njezina središta.
• Crna rupa je mogla ispuštati snažne mlazove energije, koji su zaustavili nastanak novih zvijezda.
• Moguće je da je crna rupa u ranoj fazi svog razvoja progutala velik dio okolnih zvijezda, što je ostavilo njezino središte neobično praznim

Bez obzira na uzrok, jedno je sigurno—ovo otkriće dovodi u pitanje naše razumijevanje razvoja supermasivnih crnih rupa.

No međutim, ovo otkriće tek je početak. Astronomi sada koriste svemirski teleskop Euclid, koji je započeo misiju mapiranja trećine cijelog neba kako bi otkrio skrivene crne rupe, tamnu tvar i tamnu energiju.

Tijekom sljedećih godina, Euclid bi mogao pronaći stotine tisuća gravitacijskih leća poput Cosmic Horseshoe, što bi moglo revolucionirati naše razumijevanje formiranja crnih rupa i evolucije galaksija.

Kao što istraživači ističu:

“Ova nova era istraživanja omogućit će nam dublje razumijevanje odnosa između obične i tamne tvari u svemiru.”

Ako se pronađu još veći objekti, ovo bi moglo potpuno promijeniti naše teorije o nastanku najmasivnijih crnih rupa u svemiru.

Pet ključnih činjenica o LRG 3-757 i gravitacijskoj leći Cosmic Horseshoe

Cosmic Horseshoe je jedan od najbolje proučenih Einsteinovih prstenova, a njezin učinak omogućuje astronomima istraživanje udaljenih galaksija i tamne tvari. Evo što ovaj sustav čini posebnim:

1. LRG 3-757 je izuzetno masivna galaksija: Ova galaksija pripada klasi luminiscentnih crvenih galaksija (LRG) i ima masu približno 100 puta veću od mase udaljene galaksije koju povećava svojim gravitacijskim poljem.

2. Gravitacijska leća stvara gotovo savršen Einsteinov prsten: Svjetlost udaljene galaksije savija se oko LRG 3-757, tvoreći jedan od najspektakularnijih Einsteinovih prstenova ikada promatranih. Ovaj efekt omogućuje detaljna promatranja objekata koji bi inače bili nevidljivi.

3. Sadrži jednu od najvećih crnih rupa ikada otkrivenih: U njezinom središtu nalazi se crna rupa procijenjene mase 36 milijardi Sunaca, što je čini jednom od najvećih u poznatom svemiru.

4. Zvijezde se kreću sporije nego što teorija predviđa: Umjesto da se kaotično gibaju velikim brzinama, zvijezde u LRG 3-757 pokazuju neočekivano stabilne orbite, što sugerira poseban evolucijski put ove galaksije i njezine crne rupe.

5. Ključna je za proučavanje tamne tvari: Zahvaljujući učinku gravitacijskog lećanja, LRG 3-757 pomaže astronomima mapirati tamnu tvar, nevidljivu komponentu svemira koja čini većinu njegove mase.

Kako Euclid i drugi teleskopi nastave s istraživanjem, Cosmic Horseshoe i njezina masivna galaksija LRG 3-757 ostat će ključni objekti u proučavanju crnih rupa, tamne tvari i gravitacijskih leća u svemiru.