Otkriće svemirskog teleskopa crne rupe sa oskudnim oreolom okolnog materijala moglo bi da poremeti postojeće teorije o univerzumu. Drevnu i „gotovo golu“ crnu rupu, za koju astronomi veruju da je mogla nastati u prvim delićima sekunde nakon Velikog praska, uočio je svemirski teleskop „Džejms Veb“.
Ako se potvrdi da je reč o takozvanoj primordijalnoj crnoj rupi – teorijskoj klasi objekata čije je postojanje predvideo Stiven Hoking, ali koja nikada do sada nije bila viđena – otkriće bi moglo da dovede u pitanje vladajuće teorije o univerzumu, prenosi RTS.
Do sada je preovlađivalo mišljenje da su najpre nastale zvezde i galaksije, a da su se crne rupe formirale tek kada su najranije zvezde potrošile gorivo i urušile se pod sopstvenom gravitacijom.
Međutim, najnovija zapažanja teleskopa, koja pokazuju ogromnu crnu rupu sa samo oskudnim oreolom materijala u njenoj okolini iz doba samog svitanja kosmosa, deluju neusklađeno sa ovim redosledom događaja.
„Ova crna rupa je gotovo gola. Ovo je veliki izazov za postojeće teorije. Čini se da se ova crna rupa formirala bez galaksije koja bi je okruživala“, rekao je profesor Roberto Majolino, kosmolog sa Univerziteta u Kembridžu i član tima koji stoji iza zapažanja.
Primordijalne crne rupe se hipotetički smatraju objektima nastalim u prvim delićima sekunde nakon Velikog praska, kada su gušći i vreliji regioni kolabirali sami u sebe. U tom scenariju, crne rupe različitih veličina bile su „ugrađene“ u strukturu kosmosa od samog početka i delovale kao gravitacioni džepovi oko kojih su se prašina i gasovi počeli grupisati, stvarajući prve galaksije. Hoking je ovu teoriju razvio 1970-ih, ali zbog nedostatka posmatračkih dokaza, dugo je smatrana spekulativnom ili „egzotičnom“.
Najnovija posmatranja usmerena su na „malu crvenu tačku“ poznatu kao QSO1, staru više od 13 milijardi godina, odnosno iz doba kada je univerzum imao svega 700 miliona godina. Ona je jedna od nekoliko takvih tačaka koje je uočio „Džejms Veb“, a koje su toliko crvene, kompaktne i sjajne da astronomi zaključuju da moraju biti drevne supermasivne crne rupe.
S obzirom na to da se smatra da crne rupe obično počinju kao male i vremenom rastu „gutajući“ zvezde, naučnici su zbunjeni kako su ove crne rupe mogle postati toliko masivne u tako ranoj istoriji univerzuma.
Uprkos ekstremnoj udaljenosti QSO1, astronomi su uspeli da izmere orbitalnu brzinu oreola gasa i prašine. Na osnovu toga je utvrđena masa centralne crne rupe od 50 miliona sunčevih masa, dok je ukupna masa okolnog materijala manja od polovine ove vrednosti, prema rezultatima objavljenim na sajtu Arxiv.
„To je u oštrom kontrastu sa onim što posmatramo u našem lokalnom univerzumu, gde su crne rupe u centrima galaksija (poput Mlečnog puta) oko hiljadu puta manje masivne od svoje galaksije-domaćina“, rekao je Majolino.
Crna rupa bez obližnje galaksije
U posebnoj analizi, utvrđeno je da je svetleći materijal oko crne rupe hemijski „netaknut“, sastavljen gotovo isključivo od vodonika i helijuma – dva elementa nastala posle Velikog praska. Odsustvo težih elemenata, koji se stvaraju u zvezdama, dodatno ukazuje na to da u blizini crne rupe nema značajneg formiranja zvezda.
„Ovi rezultati predstavljaju promenu paradigme. Svedoci smo nastanka masivne crne rupe bez razvijene galaksije, bar koliko podaci pokazuju“, rekao je Majolino.
Još jedan mogući scenario je da je u ranom univerzumu ogroman oblak gasa i prašine kolabirao direktno u crnu rupu, umesto da se razlomi i formira zvezde. Ali „direktno urušavanje“ zahteva veoma specifične uslove koji nisu uočeni u ovim posmatranjima, zbog čega naučnici daju prednost scenariju primordijalne crne rupe.
Profesor Endru Pontzen, kosmolog sa Univerziteta u Daremu, koji nije učestvovao u istraživanju, rekao je da bi potvrđeno primordijalno poreklo crnih rupa imalo duboke posledice po fundamentalne zakone fizike.
„Istraživači iza ove studije koriste nova teleskopska zapažanja da ojačaju argumente u prilog primordijalnom poreklu, ali to je indirektan dokaz i biće potrebno vreme da se debata reši. Za desetak godina, sledeća generacija detektora gravitacionih talasa, savršenih za otkrivanje crnih rupa širom univerzuma, staviće tačku na ovu raspravu“, dodaje Pontzen.
