Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες ίσως προϋπήρχαν των γαλαξιών
Νέα ερευνητικά ευρήματα από παρατηρήσεις με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb επαναφέρουν στο προσκήνιο ένα από τα μεγαλύτερα ερωτήματα της κοσμολογίας: τι δημιουργήθηκε πρώτο, οι γαλαξίες ή οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.
Μέχρι πρόσφατα, η επικρατέστερη επιστημονική άποψη ήταν ότι οι γαλαξίες προηγούνται, καθώς οι μαύρες τρύπες σχηματίζονται από την κατάρρευση μεγάλων άστρων που γεννιούνται και εξελίσσονται μέσα σε αυτούς. Ωστόσο, νέες παρατηρήσεις στο πρώιμο Σύμπαν δείχνουν ότι η εικόνα μπορεί να είναι πολύ πιο σύνθετη.
Οι «μικρές κόκκινες κουκκίδες» και το QSO1
Η ερευνητική ομάδα επικεντρώθηκε στο αντικείμενο Abell2744-QSO1, το οποίο ανήκει στην κατηγορία των λεγόμενων «μικρών κόκκινων κουκκίδων» — μυστηριωδών κοσμικών σχηματισμών που εντόπισε πρόσφατα το James Webb στα πρώτα στάδια του Σύμπαντος.
Το QSO1 εντοπίζεται περίπου 700 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και έχει μελετηθεί με ιδιαίτερη λεπτομέρεια, καθώς το φως του ενισχύεται βαρυτικά από το σμήνος γαλαξιών Abell 2744 (γνωστό και ως «Σμήνος της Πανδώρας»), εμφανιζόμενο μάλιστα σε τρία διαφορετικά σημεία στον ουρανό.
Ευρήματα που αλλάζουν τα δεδομένα
Οι αναλύσεις δείχνουν ότι το QSO1 μπορεί να περιέχει υπερμεγέθη μαύρη τρύπα με μάζα περίπου 40–50 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών, η οποία φαίνεται να αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της συνολικής μάζας του συστήματος.
Η κατανομή της ύλης και η κίνηση του αερίου γύρω από το αντικείμενο υποδηλώνουν «κεπλεριανή» περιστροφή, δηλαδή κίνηση γύρω από ένα εξαιρετικά συμπαγές κεντρικό σημείο, όπως οι πλανήτες γύρω από τον Ήλιο. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να υπολογίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τη μάζα της μαύρης τρύπας.
Όπως επισημαίνουν οι ερευνητές, η μάζα της μαύρης τρύπας φαίνεται δυσανάλογα μεγάλη σε σχέση με τον «γαλαξιακό» της περίγυρο, κάτι που δεν συμβαδίζει με τα γνωστά πρότυπα του κοντινού Σύμπαντος.
Ένα «πρωτόγονο» κοσμικό περιβάλλον
Παράλληλες μετρήσεις δείχνουν ότι το QSO1 αποτελείται σχεδόν αποκλειστικά από υδρογόνο και ήλιο, με εξαιρετικά χαμηλή παρουσία βαρύτερων στοιχείων. Η μεταλλικότητά του είναι κάτω από το 0,5% αυτής του Ήλιου, γεγονός που υποδηλώνει ένα εξαιρετικά πρώιμο και «παρθένο» κοσμικό περιβάλλον.
Αμφισβήτηση των κλασικών μοντέλων
Τα ευρήματα αυτά ενισχύουν την υπόθεση ότι ορισμένες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες ενδέχεται να σχηματίστηκαν πολύ νωρίς στο Σύμπαν, ίσως ακόμη και πριν την πλήρη ανάπτυξη των γαλαξιών τους.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει είτε την ύπαρξη «αρχέγονων» μαύρων τρυπών που σχηματίστηκαν σχεδόν αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, είτε την άμεση κατάρρευση τεράστιων νεφών αερίου χωρίς την ενδιάμεση φάση σχηματισμού άστρων.
Το επόμενο βήμα της έρευνας
Οι ερευνητές συνεχίζουν την ανάλυση παρόμοιων αντικειμένων που έχει εντοπίσει το James Webb, προκειμένου να διαπιστωθεί αν το φαινόμενο αυτό είναι μεμονωμένο ή αν αποτελεί γενικό χαρακτηριστικό του πρώιμου Σύμπαντος.
Αν επιβεβαιωθεί, τότε το καθιερωμένο μοντέλο σχηματισμού γαλαξιών και μαύρων τρυπών θα χρειαστεί σημαντική αναθεώρηση.
