Tragajući po arhivama svemirskog teleskopa Džejms Veb (STDžV) i COSMOS-Web istraživanja Piter van Dokum sa Univerziteta Jejl i Gabrijel Bramer sa Univerziteta u Kopenhagenu su otkrili galaksiju Beskonačnosti.
Galaksija je rezultat sudara dve spiralne galaksije, Čine je dva prstena zvezda i dva svetlo žuta jezgra. Između galaksija je svetleći jonizovani vodonik, zelene boje. Crna rupa mase ekvivalentna masi milion Sunca izgleda da je deo pojasa jonizovanog gasa što sugeriše da je tamo nastala direktnim kolapsom.
Dva kompaktna, crvena jezgra okružena prstenom imaju oblik simbola beskonačnosti. Procenjuje se da je nastala čeonim sudarom dve galaksije. Naknadna posmatranja su pokazala da se u galaksiji Beskonačnost nalazi aktivna, supermasivna crna rupa između dva jezgra, unutar ogromnog oblaka gasa. Pretpostavlja se da je crna rupa tamo formirana direktnim kolapsom oblaka gasova, u procesu kojim se objašnjavaju masivne crne rupe koje je Veb pronašao u ranom univerzumu.
Piter van Dokum kaže: „Sve je neobično u vezi sa ovom galaksijom. Ima i supermasivnu crnu rupu koja uvlači mnogo materijala. Najveće iznenađenje je to što se crna rupa ne nalazi unutar nijednog od dva jezgra, već u sredini.
„Pronalaženje crne rupe van jezgra masivne galaksije je neobično, a neobičnije je kako je tamo dospela. Verovatno nije sama stigla tamo, već se tamo formirala, i to nedavno. Mislimo da svedočimo rađanju supermasivne crne rupe, što nikada ranije nije viđeno.
„Nastanak crnih reupa objašnjavaju dve teorije, nazvane 'lako seme' i 'teško seme'. U teoriji ‚lakog semena’, polazište su male crne rupe formirane urušavanjem jezgra zvezda u supernovama. Rezultat su crne rupe mase do oko 1000 masa Sunca. Mnogo njih u malom prostoru se vremenom spajaju u masivnije crne rupe. Problem je što proces spajanja zahteva vreme. Veb je pronašao neverovatno masivne crne rupe u ranim vremenima u univerzumu – možda čak i prerano da bi ih ovaj proces objasnio.
„Po teoriji ‚teškog semena’, mnogo veća crna rupa, i do milion puta veća od mase našeg Sunca se formira kolapsom velikog oblaka gasa. Problem sa formiranjem ovakve crne rupe je što oblaci gasova urušavanjem radije formiraju zvezde nego crnu rupu i mora da postoji mehanizam koji to sprečava.” Nije jasno da li direktni kolaps funkcioniše u praksi.
„Posmatrajući podatke iz galaksije Beskonačnosti, imamo priču o tome kako se ovo moglo ovde dogoditi. Dve galaksije se sudaraju, formirajući prstenaste strukture zvezda koje vidimo. Tokom sudara, gas unutar ove dve galaksije se kompresuje što bi moglo da bude dovoljna da se formira gusti čvor, koji se zatim urušava u crnu rupu.”
„Postoji dosta posrednih dokaza za ovo. Veliki deo jonizovanog vodonika, lišen svojih elektrona se nalazi u sredini između dva jezgra, okružuje supermasivnu crnu rupu. Crna rupa aktivno raste – vidimo to na rendgenskim snimcima rendgenske opservatorije Čandra i radio snimcima sa Veoma velikog niza. Ipak, pitanje je da li se tamo formirala?
„Postoje i mogućnosti da je crna rupa izbačena iz galaksije u prolazu, kao i da bi mogla da bude u centru treće neke patuljaste galaksije na istoj lokaciji, koju ne vidimo. Ali patuljaste galaksije obično ne sadrže džinovske crne rupe.
„Ako je crna rupa begunac ili se nalazila u galaksiji van sistema imala bi različitu brzinu od gasa u galaksiji Beskonačnosti. Naš test je da izmerimo brzinu gasa i brzinu crne rupe i uporedimo ih. Ako su brzine bliske, unutar 50km/s, onda je teško tvrditi da crna rupa nije formirana iz tog gasa.
„Dobili smo diskreciono vreme da pratimo ovaj cilj sa Vebom, a imamo i uzbudljive preliminarne rezultate. Prvo, potvrđena je proširena distribucija jonizovanog gasa između dva jezgra. Drugo, crna rupa se nalazi u sredini brzine distribucije ovog okolnog gasa – kao što se i očekivalo ako se tamo formirala. Ovo je ključni rezultat koji smo tražili! Treće, oba jezgra galaksije imaju aktivnu supermasivnu crnu rupu.Sistem ima tri aktivne crne rupe: dve veoma masivne u oba jezgra galaksije i jednu između njih koja je možda tamo formirana.”
„Ne možemo definitivno reći da smo pronašli crnu rupu direktnog kolapsa. Ali možemo reći da i novi podaci idu u prilog da vidimo novorođenu crnu rupu, dok istovremeno eliminišu neka od konkurentskih objašnjenja. Nastavićemo da proučavamo podatke i istražujemo ove mogućnosti.“
Slika 1.
Rezultat sudara dve spiralne galaksije čine dva prstena zvezda (vide se kao ovali gore desno i dole levo) i dva žuta jezgra unutar prstenova. Svetleći jonizovani vodonik između galaksija, izgleda zeleno. Procenjuje se da je crna rupa mase od milion mase Sunca, nastala direktnim kolapsom u sastavu ovog jonizovanog gasa.
Slika 2.
Kompozitna slika galaksije Beskonačnost dobijena sa NIRCama STDžV-a preklapa se sa konturnom mapom podataka dobijenih sa radio-teleskopa Very Large Array. Centralna tačka radio emisije savršeno se poklapa sa centrom blistavog gasa detektovanog u infracrvenom spektru između dva jezgra galaksija. Detekcija radio emisije iz supermasivnih crnih rupa obaveštava istraživače o energetici objekta i o tome kako on uvlači okolni materijal.
| SVE JE FIZIKA Miša Bracić |
 |
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
