Odkrycia w kosmosie. Kwazar odsłania zagadkę sprzed 13 mld lat

Odkrycia w kosmosie i światło sprzed miliardów lat

Kwazar to bardzo jasne centrum galaktyki. Energię czerpie z supermasywnych czarnych dziur. Kwazar J0439+1634 świecił już prawie miliard lat po Wielkim Wybuchu. Teraz astronomowie odkryli, że jego blask nie jest stały, lecz delikatnie się zmienia.

Czarna dziura z kosmicznego świtu

Międzynarodowy zespół badaczy, w tym naukowcy z Massachusetts Institute of Technology oraz Max-Planck-Institut für Astronomie, przeanalizował wieloletnie obserwacje kwazara J0439+1634. Dzięki temu udało się wykryć niewielkie zmiany jego emisji i powiązać je z procesami zachodzącymi w materii opadającej na czarną dziurę.

Takie „migotanie” pozwala badać dysk akrecyjny. To wirujący obłok rozgrzanego gazu i pyłu, który krąży wokół supermasywnej czarnej dziury, zanim zostanie przez nią pochłonięty. Dzięki temu naukowcy mogą lepiej zrozumieć, jak pierwsze czarne dziury we Wszechświecie rosły do ogromnych rozmiarów.

Głód zapisany w świetle

Okazało się, że jasność kwazara J0439+1634 zmienia się w czasie. To charakterystyczna cecha aktywnych jąder galaktyk. Wynika z tego, że materia nie opada do czarnej dziury w równomierny sposób. Dysk wokół niej jest dynamicznym środowiskiem, pełnym nieregularnego dopływu gazu, turbulencji i zmian w intensywności promieniowania. Właśnie te zjawiska odpowiadają za obserwowaną zmienność.

Jak czytamy w artykule opublikowanym w czasopiśmie naukowym Nature Astronomy, struktura dysku otaczającego czarną dziurę jest dość uporządkowana, mimo że obserwujemy ją na początku istnienia Wszechświata. Oznacza to, że fizyczne mechanizmy akrecji mogły działać podobnie zarówno w obecnym kosmosie, jak i w początkowej fazie jego formowania.

Stanowi to bezpośredni dowód na to, że te same procesy i struktury związane z zasilaniem, jakie zaobserwowano w pobliskim Wszechświecie, istniały już w bardzo wczesnych etapach jego rozwoju, pomimo zupełnie odmiennych warunków kosmicznych, czego nigdy wcześniej nie widziano.

– powiedziała prof. Anna-Christina Eilers, jedna z astrofizyków, zajmujących się obserwacjami Massachusetts Institute of Technology na łamach portalu MIT Physics.

Odkrycia w kosmosie komplikują starą zagadkę

Odkrycie w kosmosie, za którym stoi zespół z MIT, jest bardzo ważne. Pozwala skuteczniej ograniczyć modele wzrostu supermasywnych czarnych dziur. A kwazar J0439+1634 testuje różne teorie naukowe na temat tempa, w jakim czarne dziury mogły osiągać ogromne masy w pierwszych milionach lat po Wielkim Wybuchu, a także jakie warunki wspierały ich gwałtowny wzrost.

To sprawia, że jest ważnym krokiem w stronę dokładnego opisu ich zmienności z początku istnienia Wszechświata. Kiedy rezultaty pracy naukowców zostaną połączone z przyszłymi odkryciami w kosmosie, będziemy mogli lepiej zrozumieć, jak powstawały i rosły najbardziej ekstremalne obiekty kosmiczne.

Warto przeczytać: Ekspansja Wszechświata przyspiesza. To czarne dziury mogą być powodem