Dvije galaksije koje su se nedavno sudarile tvore simbol u obliku znaka beskonačnosti, a u njihovu središtu krije se objekt koji bi mogao biti upravo formirana supermasivna crna rupa — prvi takav slučaj ikad zabilježen.
Astronomi sa sveučilišta Yale, predvođeni Pieterom van Dokkumom, otkrili su neobičan objekt u svemiru koji su nazvali “Beskonačnost” — par sudarenih galaksija čiji spoj oblikom podsjeća na matematički simbol ∞. No, ono što je znanstvenike zaista zapanjilo nije bila neobična struktura galaksije, već masivna crna rupa smještena točno u njezinu središtu.
Za razliku od uobičajenih crnih rupa koje se nalaze unutar jezgri galaksija, ova se pojavila točno na spoju dviju jezgri koje su u procesu spajanja. To sugerira da bi mogla biti proizvod samog sudara — scenarij koji do sada nije izravno opažen.
“Ne samo da izgleda neobično, nego i proždire ogromne količine materijala”, rekao je van Dokkum, glavni autor studije koja će uskoro biti objavljena u časopisu The Astrophysical Journal Letters.
Otkrivena zahvaljujući svemirskom teleskopu Webb
Do ovog su otkrića znanstvenici došli analizirajući podatke iz istraživanja COSMOS-Web, provedenog pomoću NASA-inog svemirskog teleskopa James Webb. Riječ je o dosad najopsežnijem istraživanju svemira u infracrvenom spektru.
Van Dokkum je, zajedno s kolegom Gabrielom Brammerom sa Sveučilišta u Kopenhagenu, uočio neobičnu strukturu galaksije i zatražio dodatna promatranja. Uz Webbova promatranja, koristili su i podatke sa zemaljskog opservatorija W. M. Keck, kao i arhivske podatke iz radio-opservatorija Very Large Array i rendgenskog teleskopa Chandra.
Ono što su zatekli bilo je potpuno neuobičajeno: crna rupa koja se nalazi izvan jezgre galaksije i, kako se čini, tek je nastala.
“Drugim riječima, vjerujemo da smo prvi put u povijesti svjedoci rođenja supermasivne crne rupe”, rekao je van Dokkum.
Kako nastaju crne rupe u ranom svemiru?
Otkriće izravno ulazi u središte jedne od ključnih rasprava u suvremenoj astrofizici: kako su uopće nastale supermasivne crne rupe u najranijem svemiru?
Jedna od starijih hipoteza pretpostavlja da su prve crne rupe nastale kao ostatci kolapsa masivnih zvijezda, a zatim su se tijekom vremena spajale i rasle u supermasivne crne rupe. No taj bi proces potrajao milijardama godina — predugo da objasni opažanja teleskopa Webb, koji je već zabilježio supermasivne crne rupe u svemiru starom manje od milijardu godina.
Zbog toga sve više znanstvenika razmatra alternativnu hipotezu, koju je među ostalima razvijala i astrofizičarka Priyamvada Natarajan sa sveučilišta Yale. Prema tom scenariju, supermasivne crne rupe mogu nastati izravnim kolapsom golemih oblaka plina — bez da pritom prethodno nastanu zvijezde.
No sve dosad nije bilo izravnog dokaza da takvi oblaci doista mogu kolabirati bez formiranja zvjezdanih jezgri.
Izvor: NASA, P. van Dokkum, G. Brammer
Sudar koji bi mogao potvrditi model izravnog kolapsa
Galaksija “Beskonačnost” mogla bi biti upravo ono što su znanstvenici godinama tražili — primjer ekstremnih uvjeta u kojima se supermasivna crna rupa formira bez prethodnog stvaranja zvijezda.
“U ovom slučaju, dvije spiralne galaksije sudarile su se i pritom stvorile prstenaste strukture od zvijezda koje danas opažamo”, objašnjava van Dokkum. “Tijekom tog sudara došlo je do snažne kompresije plina unutar galaksija. Vjerujemo da je ta kompresija bila dovoljna da stvori gusti čvor materije koji se zatim urušio u crnu rupu.”
Premda su ovakvi sudari rijetkost u današnjem svemiru, pretpostavlja se da su slične ekstremne gustoće plina bile uobičajene u ranom kozmičkom razdoblju, kada su galaksije tek nastajale. Ako se ova hipoteza potvrdi, to bi značilo da supermasivne crne rupe mogu nastati znatno brže i izravnije nego što se dosad smatralo.
Potrebna dodatna istraživanja
Znanstvenici ipak upozoravaju da je potrebno dodatno promatranje kako bi se rezultati potvrdili.
Premda svi podaci ukazuju na to da je riječ o supermasivnoj crnoj rupi u trenutku njezina nastanka, još uvijek treba isključiti alternativna objašnjenja i pratiti kako se objekt dalje razvija.
“Ovo je možda najbliže što ćemo ikad doći neospornom dokazu o rađanju supermasivne crne rupe”, zaključuje van Dokkum. “No znanost se temelji na ponovljivosti. Trebat će još podataka i analize da bismo znali što točno gledamo.”
Ako se potvrdi, ovo otkriće moglo bi promijeniti način na koji gledamo na nastanak najmoćnijih objekata u svemiru i otvoriti novu eru u razumijevanju kozmičke evolucije.
Ivan je novinar, bloger i autor s više od 15 godina iskustva u digitalnim medijima. Piše o širokom spektru tema, uključujući svemir, astronomiju, znanost, povijest i arheologiju. Objavljuje kao gostujući autor u Večernjem listu, a kao stručni sugovornik gostovao je u emisijama na kanalima Science Discovery i History Channel. Osnivač je portala Kozmos.hr, prvog hrvatskog online magazina posvećenog popularizaciji znanosti i svemira.
