Nowe obserwacje największego znanego kwazara we Wszechświecie zmusiły naukowców do ponownego przeliczenia jego masy — i wynik zaskoczył wszystkich. Obiekt J0529, położony 12,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi, okazał się dziesięć razy lżejszy, niż wcześniej sądzono.
W 2024 roku astronomowie uznali J0529 za najjaśniejszy kwazar w znanym kosmosie, szacując jego masę na 10 miliardów mas Słońca. Teraz, dzięki nowemu instrumentowi GRAVITY+ zainstalowanemu na interferometrze Very Large Telescope (VLT) należącym do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), udało się dokładnie zobaczyć obszar wokół czarnej dziury — tzw. Broad Line Region (BLR). Z tych danych wynika, że masa J0529 to „zaledwie” 800 milionów mas Słońca.
Dlaczego wcześniejsze szacunki były tak zawyżone? Kluczowa była błędna interpretacja bardzo szerokich linii emisyjnych w widmie kwazara. Do tej pory sądzono, że szerokie linie oznaczają ogromne prędkości orbitalne gazu wokół czarnej dziury — a to wskazywało na jej gigantyczną masę. Jednak obrazy z GRAVITY+ ujawniły coś innego: potężny strumień gazu wyrzucany z prędkością 10 tysięcy kilometrów na sekundę, który sztucznie poszerzał linie emisyjne.
Zjawisko to nazwano ultraszybkim wypływem (ultra-fast outflow). Takie dżety nie są częścią rotującego dysku akrecyjnego, lecz strumieniami materii wyrzucanej przez potężne siły grawitacyjne i promieniowanie tuż przed tym, jak gaz przekroczy horyzont zdarzeń czarnej dziury. Dopiero po uwzględnieniu ich wpływu udało się poprawnie oszacować masę J0529.
Choć nowy wynik „odchudził” kwazar, wciąż jest to potężny obiekt, którego jasność przekracza dopuszczalną granicę zwaną limitem Eddingtona — poziomem, przy którym promieniowanie staje się tak intensywne, że może zdmuchnąć materię zamiast ją przyciągać. To zjawisko, zwane super-Eddingtonowską akrecją, może tłumaczyć, w jaki sposób młode czarne dziury rosną szybciej, niż pozwalają na to obecne modele.
Nowe pomiary J0529 dostarczają więc nie tylko dokładniejszej wiedzy o samym obiekcie, ale też wskazówek, jak powstawały pierwsze supermasywne czarne dziury po Wielkim Wybuchu. Astronomowie liczą, że kolejne generacje teleskopów — w tym Extremely Large Telescope (ELT) — pozwolą im obserwować te procesy jeszcze bliżej i dokładniej niż kiedykolwiek wcześniej.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie wizualizacji NOIRLab w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
