W centrum Drogi Mlecznej mamy czarną dziurę o masie ponad 4 mln Słońc, a w galaktykach takie obiekty są jeszcze większe, sięgające miliardów mas Słońca. Standardowa opowieść mówi, że rosną powoli: galaktyki łączą się, ich czarne dziury też, a tempo akrecji ogranicza tzw. granica Eddingtona. Tymczasem teleskop Jamesa Webba wykazał, że już w bardzo odległych, młodych galaktykach istniały potężne kwazary z jądrami cięższymi niż miliard Słońc. Jak to możliwe tak wcześnie?
Nowe modele hydrodynamiczne opisane na arXiv sugerują, że we wczesnym Wszechświecie czarne dziury mogły na krótko „złamać” reguły. W erze ciemnej, gdy gęsty gaz dopiero tworzył pierwsze struktury, materia wokół zalążka czarnej dziury była tak zbita, że promieniowanie i ciśnienie gorącej plazmy nie zdołały odpychać napływającego gazu. Wtedy następował epizod supereddingtonowski, czyli wzrost szybszy niż dopuszcza dzisiejszy limit. Ten „dopalacz” działał jednak tylko do mas rzędu około 10 tysięcy Słońc; później sprzężenie zwrotne ponownie ograniczało tempo wzrostu i różnica z czasem się zacierała.
W praktyce oznacza to, że krótkotrwałe zrywy akrecji nie tłumaczą wszystkich obserwowanych supermasywnych czarnych dziur z młodego kosmosu. Skoro same połączenia galaktyk też nie wystarczają, rośnie znaczenie hipotezy „ciężkich nasion”: pierwotnych czarnych dziur, które powstały bardzo wcześnie i od startu miały duże masy, być może z procesów zapadających się bezpośrednio obłoków gazu albo nawet z fluktuacji w okresie inflacji. Kolejne obserwacje promieniowania rentgenowskiego i radiowego oraz symulacje z lepszą rozdzielczością powinny pomóc rozróżnić te scenariusze.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
