Ovo je još jedan od novijih članaka s NASA-inog sajta Svemirskog teleskopa Hubble.

Tekst je prilično površan, što je šteta s obzirom da je riječ o nečemu vrlo zanimljivom: otkrivanju aktivnih galaktičkih jezgri - tj. supermasivnih crnih jama koje se intenzivno hrane - u ranom svemiru, i to uočavanjem promjene njihova sjaja u vremenu od 10-15 godina! No, nešto više se može doznati iz znanstvenog rada o kojemu je tu riječ, ali ne jako puno jer je isti kao i obično prilično nerazumljiv.

Primjerice, može se doznati da je u ovom istraživanju opaženo samo osam tih dalekih promjenjivih objekata. Da su tri od njih vrlo vjerojatno supernove, tj. da nije riječ o supermasivnim crnim jamama. Za dvije od tih supernova se usto ne može raspoznati galaktike u kojima se one nalaze, niti odrediti im crveni pomak. Tri izvora su vjerojatno aktivne galaktičke jezgre, na crvenim pomacima od 6 do 7, ali samo vjerojatno. Samo za dva izvora je izvjesno da su aktivne supermasivne crne jame, koje se nalaze na crvenim pomacima od 2,0, odnosno 3,2. Prva od njih (1051264) je prikazana na slici objavljenoj uz članak.

Čvrsta donja granica broja supermasivnih crnih jama proračunata u ovom istraživanju na temelju prikupljenih podataka (kojih i nema jako puno), iznosi 0,0004 po (comoving*) kubičnom megaparseku**. Broj takvih crnih jama je u radu procijenjen na barem 0,008 po (comoving) kubičnom megaparseku.

Galaktika 1052126, druga za koju je sigurno da sadrži aktivnu galaktičku jezgru, a koja se nalazi na crvenom pomaku od 3,2, ima u valnoj duljini od 1400 nm prividni sjaj od mizernih m = 24,1. Od 2009. do 2012. joj se sjaj bio povećao za 0,53 magnituda, da bi od 2012. do 2023. g. pao za 0,50 magnituda! Međutim, kada se u obzir uzme udaljenost te galaktike***, samo njen promjenjivi dio pokazuje apsolutni sjaj od M = -21,3! Odnosno, da je ta aktivna jezgra od nas udaljena 33 svjetlosne godine, bila bi više od 2600 puta sjajnija od punog Mjeseca.

______

* Ma što to značilo! "Comoving" megaparsek se označava s cMpc. (Valjda bi se moglo reći da je to megaparsek kako bi on izgledao u naše doba.)

** Kubični megaparsek je volumen od oko 34,71 kubične svjetlosne godine. To je približno volumen lopte široke 4,05 svjetlosnih godina.

*** Izračunata na temelju crvenog pomaka dobivenog pomoću MUSE, instrumenta na Vrlo velikom teleskopu Yepun.

Hubble u ranom svemiru pronalazi više crnih jama no što je bilo očekivano

Uz pomoć NASA-inog Svemirskog teleskopa Hubble, jedan međunarodni tim istraživača kojega su vodili znanstvenici iz Odsjeka za astronomiju pri Sveučilištu Stockholma je pronašao više crnih jama u ranom svemiru od ranijih procjena. To bi moglo pomoći znanstvenicima da shvate na koji su način nastale supermasivne crne jame.

U ovom trenutku, astronomi nemaju cjelovitu predodžbu o tome kako su nastale prve crne jame, nedugo nakon velikog praska. Poznato je da su supermasivne crne jame, koje znaju imati i masu veću od milijardu Sunčevih masa, postojale u središtima više galaktika, na manje od milijardu godina od velikog praska. (Te rane supermasivne crne jame nisu imale mase od milijardu Sunčevih masa. Bile su osjetno manje od toga. Prim. prev.)

"Za mnoge od tih objekata se čini da su masivniji no što smo to ranije mislili da bi uopće mogli biti u tako ranoj fazi razvoja svemira. Oni ili su nastali već vrlo masivni, ili su rasli izuzetno brzo", kaže Alice Young, doktorandica iz Sveučilišta Stockholma i koautorica znanstvenog rada o ovom istraživanju, objavljenom u Pismima Astrofizikalnog dnevnika.

Crne jame igraju važnu ulogu u životnom ciklusu svih galaktika, ali mi još uvijek ne razumijemo sve pojedinosti galaktičkog razvoja. Kako bi dobili potpunu predodžbu o vezi između razvoja galaktika i (njihovih supermasivnih) crnih jama, istraživači su uporabili Hubblea da njime doznaju koliko je crnih jama postojalo u populaciji blijedih galaktika iz vremena kada je svemir imao iza sebe samo nekoliko postotaka svoje sadašnje dobi.

Promatrano područje je fotografirano Hubbleom dvaput, u razmaku od nekoliko godina. Na taj način je bilo moguće izmjeriti promjene sjaja galaktika u vidnom polju. Takve varijacije odaju prisutnost crnih jama. Tim je na taj način identificirao više crnih jama no što ih je bilo pronađeno ranije, drugim metodama.

Novi opservacijski rezultati ukazuju na to to da su neke od crnih jama vjerojatno nastale urušavanjem masivnih zvijezda sazdanih isključivo od vodika i helija, koje su nastale u prvih milijardu godina postojanja svemira. Takve zvijezde su mogle postojati jedino na samom početku svemira, budući je sljedeći naraštaj zvijezda bio onečišćen ostacima zvijezda koje su živjele i umrle prije njih. Prema drugim tumačenjima, nastanak tih ranih crnih jama je mogao uključivati zbijanje ogromnih oblaka plina, stapanje zvijezda u masivnim zvjezdanim jatima i "praiskonske" crne jame koje su nastale (fizikalno spekulativnim mehanizmom) u prvih nekoliko sekunda nakon velikog praska. Uz te nove informacije o nastanku crnih jama, bit će moguće konstruirati točnije modele nastanka galaktika.

"Mehanizam nastanka ranih crnih jama je važan dio u slagalici galaktičkog razvoja", kaže Matthew Hayes, iz Odjeka za astronomiju Sveučilišta Stockholma i prvi autor spomenutog znanstvenog rada. "Uzeti zajedno s modelima rasta crnih jama, proračuni razvoja galaktika sada mogu biti postavljeni na realnije temelje, s preciznim opisom načina na koji su crne jame nastale urušavanjem masivnih zvijezda."

Astronomi za galaktičkim crnim jamama koje su nastale kratko vrijeme nakon velikog praska tragaju i NASA-inim Svemirskim teleskopom James Webb. Njime oni žele doznati koliko su te crne jame bile masivne i gdje su se nalazile.

Slika je nova Hubbleova fotografija Ultradubokosvemirskog polja. Hubble je prvi put snimio taj djelić neba 2004. g. Promatranje je ponovljeno nekoliko godina kasnije, a Hubble ga je snimio i 2023. g. Usporedbom fotografija koje je Hubbleova WFC3 snimila 2009, 2012. i 2023. godine, astronomi su pronašli znake prisutnosti promjenjivih supermasivnih crnih jama u srcima ranih galaktika. U umetku na slici je istaknut jedan takav primjer. (Strelica pokazuje na supermasivnu crnu jamu u galaktici označenoj s 1051264. Ta galaktika pokazuje crveni pomak od z = 2,0, što znači da je svjetlo iz nje putovalo do nas oko 10,6 milijardi godina. Prim. prev.) Neke od supermasivnih crnih jama ne gutaju materijal koji ih okružuje kontinuirano, već sporadično, zbog čega one bljeskaju! To se bljeskanje može primijetiti ako se usporede Hubbleove fotografije snimljene s vremenskim razmacima. (...)

NASA, ESA, Matthew Hayes (Stockholm University)/Steven V.W. Beckwith (UC Berkeley), Garth Illingworth (UC Santa Cruz), Richard Ellis (UCL)/Joseph DePasquale (STScI)

https://hubblesite.org/.../news-releases/2024/news-2024-032

Znanstveni rad: https://iopscience.iop.org/.../10.3847/2041-8213/ad63a7/pdf

Preuzeto sa FB