Istnienie czarnych dziur jest dobrze ugruntowane, a obserwacje wykazały, że zarówno obiekty o masach gwiazdowych jak i te gigantyczne, o masach miliony do miliardów razy większych od Słońca znajdują się w centrach galaktyk. Jednak pochodzenie tych masywnych czarnych dziur jest tajemnicą. Małe czarne dziury są prochami supernowych ale masywne prawdopodobnie zaczynają od małych rozmiarów, rosnąc w miarę upływu czasu. Taki wzrost jest jednak bardzo ograniczony, ponieważ zmienny akt akrecji generuje promieniowanie, które hamuje dalszy napływ. Uważa się, że potrzebne są miliardy lat, aby powstała czarna dziura o masie miliarda słońc. Problem pojawia się, ponieważ astronomowie wykryli teraz kwazary z supermasywnymi czarnymi dziurami we wczesnym Wszechświecie – ale od czasu Wielkiego Wybuchu nie minęło wystarczająco dużo czasu, aby mogły one osiągnąć te supermasywne rozmiary. Czarne dziury o masach gwiazdowych powinny ponadto wytworzyć w miarę wzrostu wiele czarnych dziur o masach pośrednich (IMBH), ale tylko nieliczne są kandydatkami na nie, a ich identyfikacja jako IMBH pozostaje kontrowersyjna. Jako rozwiązanie problemu zaproponowano alternatywną sugestię. Bezpośrednie zapadanie się dużego obłoku gazowego we wczesnym Wszechświecie stworzy czarną dziurę o masie pośredniej z masą od setek do tysięcy mas Słońca, pozostawiając wiele czasu, aby wszystkie z nich mogły teraz rozwinąć się w supermasywne obiekty.
Astronom z CfA, Igor Chilingarian, przewodził zespołowi, który po raz pierwszy zidentyfikował zbiór galaktyk z aktywnymi jądrami zawierającymi czarne dziury o masach pośrednich. Wykorzystali przegląd galaktyk w świetle optycznym oraz bliskiej podczerwieni do zidentyfikowania potencjalnych źródeł, wybierając 350 potencjalnych kandydatek na IMBH. Następnie uzyskali pomiary rentgenowskie z misji Chandra i XMM Newton, które potwierdziły, że dziesięć z tych jąder było IMBH i że aktywnie akreowały. Najmniej aktywna IMBH, jaką odkryli w swoim zestawieniu 10 obiektów, miała 36 000 mas Słońca; największa miała około dziesięć razy więcej. Odkrycie to jest niezwykłe nie tylko dlatego, że jest pierwszym miarodajnym wykryciem tych nieuchwytnych obiektów, ale dlatego, że nadaje doktrynę idei, że czarne dziury o masach gwiazdowych zasiewały wczesny Wszechświat, a wiele z nich rozrosło się w supermasywne potwory, które widzimy dzisiaj.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej:
Intermediate Mass Black Holes Discovered in Galactic Nuclei
Źródło: CfA
