Tim znanstvenika iz Šangajskog astronomskog opservatorija potvrdio je postojanje crne rupe koja se ne nalazi u središtu svoje galaksije, već gotovo jedan kiloparsek dalje, gdje emitira radijske mlazove. Otkriće u patuljastoj galaksiji udaljenoj oko 230 milijuna svjetlosnih godina otvara novo poglavlje u razumijevanju rasta crnih rupa i njihove uloge u oblikovanju galaksija.
Tradicionalno se crne rupe promatraju kao objekti smješteni u središtima galaksija. No, sve veći broj opažanja pokazuje da se dio njih nalazi na rubovima ili u diskovima galaksija. Takvi objekti nazivaju se lutajuće crne rupe. Posebno zanimljive mete za takva istraživanja su patuljaste galaksije, koje imaju manju masu i jednostavniju povijest nastanka, pa se promatraju kao “kozmički fosili” koji čuvaju tragove ranog razvoja crnih rupa.
Teorijski modeli predviđaju da povratno gibanje nakon spajanja galaksija ili složenih gravitacijskih interakcija može izbaciti crnu rupu iz slabog gravitacijskog polja patuljaste galaksije.
Tim pod vodstvom dr. An Taoa analizirao je patuljastu galaksiju MaNGA 12772-12704, udaljenu 230 milijuna svjetlosnih godina. Podaci prikupljeni u sklopu projekta Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory (MaNGA) pokazali su slabe tragove aktivne galaktičke jezgre (AGN). Galaksija nema znakove spajanja niti dvostruke jezgre, no ključan detalj bio je taj da je radijsko zračenje pomaknuto gotovo jedan kiloparsek od geometrijskog središta.
Naknadna promatranja mrežom Very Long Baseline Array (VLBA) na 1,6 i 4,9 GHz potvrdila su da se izvor nalazi 2,68 lučne sekunde od centra galaksije (što odgovara 0,94 kpc). Zabilježena je jezgra čija svjetlina prelazi milijardu kelvina te mlaz koji se proteže oko 2,2 parseka (7,2 svjetlosne godine) prema jugoistoku – tipične značajke AGN-a.
Analiza arhivskih podataka prikupljenih između 1993. i 2023. godine pokazala je dugotrajne nepravilne promjene svjetline, u skladu s akrecijom materijala na crnu rupu. Takvo ponašanje jasno se razlikuje od supernova ostataka, čija svjetlost samo opada, čime su isključene alternativne hipoteze.
Na temelju mase zvjezdanog sustava galaksije, masa crne rupe procijenjena je na oko 300 tisuća masa Sunca, što je svrstava u kategoriju crnih rupa srednje mase (IMBH).
Najbliži potvrđeni primjer lutajuće crne rupe
Otkriće objavljeno 4. rujna u časopisu Science Bulletin označeno je kao najbliži i najuvjerljiviji potvrđeni slučaj aktivne crne rupe izvan galaktičkog središta. “Riječ je o kozmičkom svjetioniku koji, iako udaljen od jezgre galaksije, i dalje emitira snažnu energiju”, rekao je suautor studije dr. Liu Yuanqi.
U statističkom smislu, rezultat je posebno značajan. Od više od 3.000 patuljastih galaksija iz MaNGA kataloga, njih 628 pokazalo je moguće znakove AGN aktivnosti, a kod oko 62 posto uočena su pomaknuta radijska zračenja. Ipak, samo galaksija MaNGA 12772-12704 zadovoljila je sva tri kriterija – kompaktan izvor visoke svjetline, mlaz na parsečnoj skali i dugoročne promjene svjetline – što potvrđuje da nije riječ o slučaju nego o stvarnoj lutajućoj crnoj rupi.
Dugo je prevladavalo mišljenje da se supermasivne crne rupe razvijaju isključivo u središtima galaksija, hraneći se plinom iz središnjih spremnika. Ova studija pokazuje da i crna rupa srednje mase, smještena izvan jezgre, može održavati akreciju i stvarati mlazove. Time se otvara mogućnost da su se supermasivne crne rupe u ranom svemiru formirale brže nego što se pretpostavljalo, zahvaljujući rastu na više lokacija unutar galaksija.
“Ovo otkriće potiče nas da preispitamo zajednički razvoj galaksija i crnih rupa. One nisu aktivne samo u središtima, već mogu djelovati i na rubnim područjima galaksija”, ističe dr. An. Lutajuće crne rupe, čak i izvan jezgre, mogu utjecati na dinamiku i nastanak zvijezda oslobađanjem energije u okolni međuzvjezdani medij.
Studija pretvara lutajuće crne rupe iz teorijskih nagađanja u opaženu stvarnost. Dolazak novih teleskopa mogao bi otkriti da one nisu rijetkost. Ekstremno veliki optički teleskopi (ELT) omogućit će detaljnija mjerenja galaktičkih struktura, dok će FAST i budući Square Kilometer Array (SKA) otkriti još slabije radijske izvore i mikromlazove na sub-parsečnoj skali.
Zahvaljujući tim instrumentima, znanstvenici očekuju nova otkrića i bolju statistiku o crnim rupama izvan središta galaksija. U budućnosti bi se moglo pokazati da lutajuće crne rupe nisu iznimka, već uobičajeni, tihi pratitelji na rubovima galaksija koji utječu na njihovu dugoročnu evoluciju.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
