Mednarodna ekipa astronomov pod vodstvom Univerze v Teksasu v Austinu je identificirala najoddaljenejšo potrjeno črno luknjo doslej. Gre za objekt v galaksiji CAPERS-LRD-z9, ki je obstajala približno 500 milijonov let po velikem poku, kar pomeni, da opazovani pojav sega 13,3 milijarde let v preteklost oziroma v obdobje, ko je bilo vesolje staro le tri odstotke današnje starosti. Odkritje, objavljeno 6. avgusta v reviji Astrophysical Journal Letters, odpira nove možnosti za raziskovanje zgodnje strukture in razvoja vesolja.
Vodja raziskave Anthony Taylor iz Centra Cosmic Frontier je poudaril: „Pri iskanju črnih lukenj je to približno tako daleč nazaj, kot je praktično mogoče iti. Resnično premikamo meje tega, kar lahko zazna trenutna tehnologija.“
Po navedbah soavtorja raziskave Stevena Finkelsteina, direktorja Centra za kozmične meje, je ključna potrditev prišla s spektroskopskimi meritvami. „Čeprav so astronomi našli nekaj bolj oddaljenih kandidatov, še niso našli izrazitega spektroskopskega podpisa, povezanega s črno luknjo,“ je pojasnil.
Spektroskopija omogoča razdelitev svetlobe na posamezne valovne dolžine, s čimer znanstveniki preučujejo značilnosti objektov. Pri črnih luknjah iščejo dokaze o hitro premikajočem se plinu. Plin, ki se giblje stran, oddaja svetlobo v bolj rdečih valovnih dolžinah, medtem ko plin, ki se premika proti opazovalcu, seva v modrem delu spektra. „Ni veliko drugih stvari, ki bi ustvarile ta podpis. In ta galaksija ga ima,“ je dodal Taylor.
Podatki vesoljskega teleskopa James Webb
Ekipa je za odkritje uporabila podatke programa CAPERS (CANDELS-Area Prism Epoch of Reionization Survey), ki temelji na opazovanjih vesoljskega teleskopa James Webb (JWST). Ta od izstrelitve leta 2021 omogoča najdaljše poglede v vesolje, je v poročilu navedla Univerza v Teksasu.
„Prvi cilj projekta CAPERS je potrditi in preučiti najbolj oddaljene galaksije,“ je povedal Mark Dickinson, vodja ekipe CAPERS. „Spektroskopija JWST je ključ do potrditve njihovih razdalj in razumevanja njihovih fizikalnih lastnosti.“
Galaksija CAPERS-LRD-z9 je bila sprva le zanimiva svetla pika na posnetkih, kasneje pa se je izkazala za del novega razreda galaksij, imenovanih „male rdeče pike“. Te so bile prisotne le v prvih 1,5 milijarde let vesolja, so izjemno kompaktne, rdeče in svetle.
Izvor svetlosti in velikost črne luknje
Po ugotovitvah ekipe bi lahko supermasivne črne luknje pojasnile nepričakovano svetlost malih rdečih pik. Svetloba teh galaksij sicer pogosto kaže na veliko število zvezd, a v zgodnjem vesolju takšna masa zvezd ni verjetna. Črne luknje pa svetijo močno, saj segrevajo in stiskajo snov, ki jo privlačijo.
Taylor je pojasnil, da bi lahko izrazito rdečo barvo povzročal gost oblak plina, ki obdaja črno luknjo in njeno svetlobo preusmerja v rdeče valovne dolžine. „Ko smo ta objekt primerjali z drugimi podobnimi viri, je bil popolnoma enak,“ je dejal.
Črna luknja v CAPERS-LRD-z9 je po ocenah do 300 milijonov-krat masivnejša od Sonca in predstavlja približno polovico mase vseh zvezd v galaksiji, kar jo uvršča med največje znane tudi v primerjavi z drugimi supermasivnimi črnimi luknjami.
Odkritje tako masivnega objekta v tako zgodnjem obdobju vesolja daje nove podatke o hitrosti rasti črnih lukenj. „To prispeva k vedno večjemu številu dokazov, da so zgodnje črne luknje rasle veliko hitreje, kot smo mislili, ali pa so bile že ob nastanku veliko bolj masivne, kot napovedujejo naši modeli,“ je poudaril Finkelstein.
Raziskovalci nameravajo z JWST opraviti dodatna opazovanja z višjo ločljivostjo, da bi podrobneje preučili razvoj malih rdečih pik in vlogo črnih lukenj pri njihovem nastanku. Poleg podatkov JWST so uporabili tudi meritve instrumenta DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) v Nacionalnem observatoriju Kitt Peak, ki deluje v okviru programa NSF NOIRLab.
Vir: Univerza v Teksasu, „Meet the Universe’s Earliest Confirmed Black Hole: A Monster at the Dawn of Time“, 6. avgust 2025
Foto: Pixabay/WikiImages/fotografija je simbolna
