Pronalaženje crnih rupa u patuljastim galaksijama pokazalo se znatno težim nego što se očekivalo. U mnogim slučajevima one nisu položene u stvarnom središtu galaksije nego su gravitacijski pomaknute, što izrazito otežava njihovo otkrivanje. Astronomi već godinama pretpostavljaju da takvi objekti postoje u velikom broju, ali preciznih podataka koji bi potvrdili njihovu prisutnost dosad nije bilo dovoljno.
Novo istraživanje koje je vodila Megan Sturm sa Sveučilišta Montana State donosi jedan od najtemeljitijih pregleda dosad. Tim je analizirao nove podatke teleskopa Chandra i Hubble za dvanaest mogućih aktivnih galaktičkih jezgri u patuljastim galaksijama. Potvrđena su samo tri slučaja, što pokazuje koliko je teško izdvojiti ove masivne lutalice iz mnoštva drugih izvora zračenja.
Što nam patuljaste galaksije mogu otkriti o ranom svemiru
Crne rupe u malim galaksijama ključne su za razumijevanje najranijih faza kozmološke povijesti. Prema suvremenim modelima, prve crne rupe mogle su poslužiti kao početne jezgre oko kojih su se razvijale prve galaksije. U velikim sustavima, poput Mliječne staze, taj je razvojni trag gotovo izbrisan nizom spajanja i sudara.
Patuljaste galaksije mnogo su “mirniji” sustavi. One nisu doživjele toliko dramatičnih događaja, pa crne rupe koje skrivaju bolje odražavaju uvjete kakvi su vladali u ranom svemiru. Ako astronomi mogu utvrditi gdje se te crne rupe nalaze, koliko su aktivne i kakvu okolinu imaju, moći će preciznije pratiti nastanak prvih galaktičkih jezgri.
Simulacije pokazuju da bi čak polovica crnih rupa u patuljastim galaksijama mogla biti pomaknuta iz središta. Razlog može biti sudar dviju malih galaksija, pri čemu crna rupa dobiva gravitacijski potisak koji je izbacuje iz središta. Jednako je moguće da su se formirale u oblacima plina koji nikada nisu bili u samom središtu, a okolni materijal još se nije prilagodio njihovoj gravitaciji.
Kako razlikovati pravu crnu rupu od prividnog signala
Autori su svoje kandidate najprije izdvojili pomoću radioteleskopa Very Large Array. Iz velike baze od 111 patuljastih galaksija izabrano je 12 koje su pokazivale radio signal tipičan za akreciju crne rupe. Zatim su usporedili radio podatke s rendgenskim opažanjima Chandre i optičkim snimkama Hubblea.
Tri objekta potvrđena su kao crne rupe s pomoću višestrukih, usklađenih signala u svim područjima. Najsjajniji primjer, ID 26, jedini je bio izražen u radijskom, rendgenskom i optičkom području. Drugi objekt, ID 82, vidljiv je samo u rendgenskom području jer je njegova optička svjetlost zaklonjena prašinom i plinom, ali ranija mjerenja koronalnih linija potvrđuju da akrecija postoji. Treći, ID 83, također je snažan rendgenski izvor, uz optičke značajke koje se poklapaju s prisutnošću crne rupe.
Dva slučaja pokazala su se pogrešnima. ID 64 izgledao je kao crna rupa pomaknuta iz središta galaksije, no analiza crvenog pomaka pomoću podataka iz opservatorija Palomar otkrila je da se radi o pozadinskoj galaksiji čija se aktivna jezgra slučajno poravnala s patuljastom u prvom planu. Drugi, ID 92, pokazao se kao izrazito aktivno područje stvaranja zvijezda, najvjerojatnije “superzvjezdani skup”, a ne crna rupa.
Za preostalih sedam radio izvora nije pronađena nikakva potvrda ni u rendgenskom ni u optičkom području. Autori smatraju da bi tri takva objekta mogla biti pozadinski izvori, a jedan od njih, ID 65, možda čak izvor brzih radio izboja, vrste signala čije je podrijetlo i dalje jedno od otvorenih pitanja moderne astrofizike.
Kako bi se ove pretpostavke u potpunosti provjerile, potreban je znatno snažniji instrument poput svemirskog teleskopa James Webb. Uskoro se raspodjeljuje Webbovo promatračko vrijeme za petu godinu rada, no zasad nije poznato je li tim iz Montane predao prijedlog koji uključuje praćenje ovih neobičnih izvora.
Unatoč ograničenjima, studija predstavlja važan korak prema razumijevanju razvoja prvih galaktičkih struktura. Patuljaste galaksije čuvaju tragove iz doba kada su se stvarale prve crne rupe, a potraga za njihovim lutajućim verzijama otvara jedan od najzanimljivijih prozora u najraniju povijest svemira
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.
