Svemirski teleskop James Webb promatrao je galaksiju iz vremena kada je svemir bio star oko milijardu godina, a njezin najbliži susjed možda skriva još jednu aktivnu crnu rupu. Oko GN-77652 nalaze se četiri mlade galaksije, raspoređene duž strukture duge oko 12 kiloparseka. Astronomi procjenjuju da bi se svih pet galaksija s vremenom moglo spojiti.
U središtu GN-77652 već je aktivna crna rupa procijenjene mase oko 11 milijuna Sunčevih masa. Galaksija domaćin ima približno 170 milijuna Sunčevih masa u zvijezdama. Omjer mase crne rupe i zvjezdane mase zato je, prema procjeni autora, oko 300 puta veći od odnosa izmjerenog u obližnjem svemiru.
Četiri susjedne galaksije oko GN-77652
Webbova mjerenja pokazuju da GN-77652 nije usamljena. Na istoj kozmičkoj udaljenosti uz nju se nalaze izvori B, C, D i E, koje su astronomi prepoznali kao mlade galaksije. Svih pet galaksija proteže se na gotovo 40.000 svjetlosnih godina.
Izvor B najbliži je GN-77652: na nebu ih dijeli projicirana udaljenost od 2,4 kiloparseka. Preostale tri galaksije udaljene su do 11,6 kiloparseka. Prema izračunu autora, pet bi se galaksija moglo spojiti za 150 do 440 milijuna godina.
Autori očekuju da bi takvo spajanje s vremenom moglo promijeniti današnji neobičan omjer mase crne rupe i zvijezda te ga približiti onome koji se mjeri u galaksijama bližeg svemira.
Spektar najbližeg susjeda upućuje na drugi aktivni izvor
Najvažniji trag dolazi iz galaksije B. Njezin spektar pokazuje da je ondje plin izložen zračenju snažnijem od onoga koje mogu proizvesti mlade zvijezde. Autori su zato provjerili može li ga ionizirati aktivna crna rupa u GN-77652.
Prema njihovu proračunu, ne može. GN-77652 ne može isporučiti dovoljno ionizirajućeg zračenja da objasni opaženi signal u galaksiji B. Jedno je moguće objašnjenje da B ima vlastitu aktivnu crnu rupu, koja privlači materijal i zagrijava plin oko sebe.
To još nije potvrđen par crnih rupa. Potvrde li ga nova Webbova mjerenja, astronomi bi mogli dobiti rijedak pogled na dvije aktivne crne rupe u vrlo ranom svemiru, među pet galaksija koje bi se u budućnosti mogle spojiti.
Neobičan omjer masa
GN-77652 nije neobična zato što je njezina crna rupa masivnija od cijele galaksije, nego zato što je velika u odnosu na zvjezdanu masu galaksije domaćina. Webb je već pronašao vrlo mladu galaksiju s neobično velikom crnom rupom, a slični su nalazi otvorili pitanje rastu li crne rupe u ranom svemiru doista izvanredno brzo.
Odgovor još nije siguran. Dio astronoma upozorava da se velike mase nekih udaljenih objekata mogu objasniti i fazom brzog rasta, o čemu govori i analiza prema kojoj rane crne rupe možda rastu brže nego što se mislilo. U slučaju GN-77652 buduće bi spajanje galaksija moglo promijeniti upravo taj omjer masa.
Autori su razmotrili i mogućnost da je crna rupa nastala izravnim urušavanjem golemog oblaka plina, bez prethodne faze stvaranja zvijezda. Za takav je nastanak potrebno snažno okolno zračenje, a ono je danas u skupini galaksija oko GN-77652 ipak preslabo. Hipoteza da su neke rane crne rupe od početka bile vrlo masivne i dalje je jedno od mogućih objašnjenja njihova brzog pojavljivanja u mladom svemiru, ali u ovom slučaju ne daje konačan odgovor.
Kompaktne aktivne crne rupe iz ranog svemira možda prolaze kroz kratku, burnu fazu rasta, kakva se povezuje i s takozvanim malim crvenim točkama. Rad predan časopisu Astronomy & Astrophysics sada astronomima daje konkretnu metu: utvrditi skriva li galaksija B doista drugu aktivnu crnu rupu.
