Istnienie czarnych dziur jest dobrze ugruntowane naukowo, 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 te masywne prawdopodobnie zaczynają od małych rozmiarów, rosnąc w miarę upływu czasu. Taki wzrost jest jednak bardzo ograniczony, ponieważ zmienny proces akrecji generuje promieniowanie, które hamuje dalszy napływ materii. Uważa się, że potrzebne są miliardy lat, aby powstała czarna dziura o masie miliarda słońc. 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 ogromne rozmiary. Czarne dziury o masach gwiazdowych powinny ponadto wytworzyć w miarę wzrostu wiele czarnych dziur o masach pośrednich (intermediate-mass black hole – IMBH), ale tylko nieliczne są kandydatkami na nie, a ich identyfikacja jako IMBH pozostaje kontrowersyjna. Jako rozwiązanie problemu zaproponowano inną koncepcję: bezpośrednie zapadanie się dużego obłoku gazowego we wczesnym Wszechświecie stworzy czarną dziurę o masie pośredniej z masą od setek do tysięcy mas Słońca, pozostawiając jednak wiele czasu, aby wszystkie z nich mogły teraz rozwinąć się w supermasywne obiekty.
Astronom z Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Igor Chilingarian, przewodził zespołowi, który po raz pierwszy zidentyfikował zbiór galaktyk z aktywnymi jądrami zawierającymi IMBH. 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 tysięcy mas Słońca; największa miała około 10 razy więcej. Odkrycie to jest niezwykłe nie tylko dlatego, że jest pierwszym wyraźnym zlokalizowaniem tych nieuchwytnych obiektów, ale dlatego, że czyni bardziej prawdopodobnym pomysł, iż 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
