Humanizm
Boże Narodzenie 2025. Wieczór, w którym wraca nadzieja
24 grudnia 2025
Jak powstały supermasywne czarne dziury?
To była jedna z największych zagadek kosmosu. Supermasywne czarne dziury istniały, zanim Wszechświat zdążył dorosnąć. Zwykłe gwiazdy nie mogły ich stworzyć. Teraz naukowcy w końcu znaleźli brakujący element tej układanki.
Teleskop Webba rozwikłał tajemnice wczesnego Wszechświata
Międzynarodowy zespół naukowców z USA i Australii sięgnął po dane z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. To one dostarczyły pierwszej, wyraźnej wskazówki. Okazało się, że w kosmosie istnieje chemiczny ślad po tzw. gwiezdnych potworach – obiektach o masach od 1000 do 10 000 razy większych niż masa Słońca. Na tym etapie badacze wiedzieli już, że mają do czynienia z czymś niezwykłym, ale prawdziwy przełom nastąpił później.
Ciekawostka
Teleskop Jamesa Webba potwierdził istnienie pierwszej uciekającej supermasywnej czarnej dziury (RBH-1). Ma masę milionów Słońc i pędzi przez kosmos z prędkością ponad 3 mln km/h.
Przed sobą tworzy falę uderzeniową, a za sobą zostawia ogon nowych gwiazd długi na 200 tys. lat świetlnych. Naukowcy sądzą, że została wyrzucona po zderzeniu czarnych dziur w galaktyce zwanej „Kosmiczną Sową”.
Galaktyka, w której chemia się nie zgadzała
Kluczowe okazały się sygnatury chemiczne w odległej galaktyce GS 3073. Wynik analizy był jednoznaczny. Stosunek azotu do tlenu okazał się skrajnie wysoki i wyraźnie odbiegał od wszystkiego, co potrafią wytworzyć znane nam typy gwiazd. Ta chemiczna nierównowaga była tak duża, że nie dało się jej wyjaśnić żadnym dotychczasowym scenariuszem powstawania gwiazd.
Gwiazdy jak dinozaury: ogromne i krótkowieczne
Te kosmiczne giganty można porównać do dinozaurów. Były potężne, świeciły niezwykle jasno, ale ich życie było krótkie – trwało około 250 milionów lat, co w skali kosmosu jest zaledwie chwilą. Po tym czasie zapadały się, tworząc masywne czarne dziury. Ich bezpośrednio już nie widać, ale pozostał po nich ślad zapisany w chemii galaktyk, który można wykryć nawet po miliardach lat.
Azot zdradził ich istnienie
Kluczem do rozwiązania zagadki był pomiar stosunku azotu do tlenu w galaktyce GS 3073. Wartość ta wyniosła aż 0,46. Tak wysoki poziom azotu nie może być efektem działania żadnego znanego typu gwiazdy ani wybuchu gwiazdowego. To był moment, w którym badacze zyskali pewność, że musieli mieć do czynienia z zupełnie innym rodzajem obiektów.
– Obfitości chemiczne działają jak kosmiczny odcisk palca, a wzór w GS 3073 nie przypomina niczego, co mogą wytworzyć zwykłe gwiazdy. Jego ekstremalna zawartość azotu pasuje tylko do jednego znanego nam źródła – pierwotnych gwiazd o masach tysiące razy większych od masy Słońca. To mówi nam, że pierwsza generacja gwiazd obejmowała prawdziwie supermasywne obiekty, które pomogły ukształtować wczesne galaktyki i mogły zapoczątkować dzisiejsze supermasywne czarne dziury
– wyjaśnia Devesh Nandal z Center for Astrophysics Harvardu.
Kosmos
Astronomowie znaleźli supermasywną czarną dziurę o masie miliarda Słońc, która rośnie w tempie znacznie przekraczającym dotychczasowe teorie.
Każdego roku pochłania ilość materii równą masie 300–3000 Słońc, żarząc się przy tym tak silnie w promieniach X, że jest najjaśniejszym takim obiektem z pierwszego miliarda lat istnienia Wszechświata.
Odkrycie sugeruje, że kosmiczne olbrzymy mogły zaczynać jako małe czarne dziury po eksplozjach gwiazd, a nie od razu jako giganty.
Kosmiczny cykl: węgiel, azot i tlen
Naukowcy stworzyli symulacje pokazujące, jak ewoluowały gwiazdy o masach od 1000 do 10 000 mas Słońca oraz jakie pierwiastki były w stanie wytwarzać. W ten sposób odkryli specyficzny mechanizm odpowiedzialny za produkcję ogromnych ilości azotu.
Proces wyglądał następująco: gigantyczne gwiazdy spalały hel, produkując węgiel. Ten przenikał do otaczającej powłoki, gdzie dochodziło do spalania wodoru. Węgiel łączył się z wodorem, a efektem tego procesu był azot. Powstawał w ten sposób charakterystyczny cykl: węgiel – azot – tlen.
Prądy konwekcyjne rozprowadzały azot po całej gwieździe. Na końcu materiał bogaty w ten pierwiastek był wyrzucany w przestrzeń kosmiczną, wzbogacając otaczający gaz. Choć cały proces trwał miliony lat, jego efekt był na tyle wyraźny, że można go zaobserwować do dziś.
To jeszcze nie wszystko.
Gwiazdy, które nie wybuchały
Symulacja przewidziała także, co się stanie, kiedy te gwiezdne potwory umierają. Jak można przeczytać w artykule opublikowanym w czasopiśmie naukowym The Astrophysical Journal Letters one wcale nie eksplodują. Zamiast tego zapadają się bezpośrednio w masywne czarne dziury o masach sięgających tysięcy mas Słońca.
W centrum galaktyki GS 3073 znajduje się obecnie aktywna czarna dziura, która intensywnie pochłania materię z otoczenia. Naukowcy podejrzewają, że może być ona pozostałością po jednej z takich supermasywnych pierwotnych gwiazd. Jeśli uda się to potwierdzić, odkrycie rozwiąże jednocześnie dwie zagadki: pochodzenie nadmiaru azotu oraz narodziny czarnej dziury.
Redakcja Holistic News wszystkim naczym Czytelnikom i Przyjaciołom składa serdeczne życzenia:
Warto przeczytać: Potężny czarny potwór w Kosmicznej Podkowie. Ma masę 36 mld Słońc
GRUDNIOWA PROMOCJA W KSIĘGARNI?
Oczywiście!
Oto kod na DARMOWĄ dostawę– wpisz w koszyku: MIKOLAJ
Udanych zakupów!
Księgarnia Holistic News
