Znaleziono rekordowo wielką czarną dziurę. "Nieprawdopodobnie duża. Zmieściłaby cały Układ Słoneczny"

Naukowcy znaleźli rekordowo wielką czarną dziurę w skromnej wielkości galaktyce. - Jeżeli to odkrycie się potwierdzi, naukowcy będą musieli poważnie nagłowić się nad pytaniem: skąd tak wielka czarna dziura znalazła się w tak małej galaktyce? - mówi nam prof. Michał Różyczka. Nawiasem mówiąc, czarnej dziury nikt jeszcze nie widział, choć niebawem może się to zmienić.

Znajduje się w galaktyce NGC 1277 w odległości 220 mln lat świetlnych w konstelacji Perseusza. Jest tak duża, że zmieściłaby cały Układ Słoneczny. - Zewnętrzna planeta Układu Słonecznego, czyli Neptun, krąży sobie po orbicie mniej więcej 30 jednostek astronomicznych. Ta czarna dziura ma promień 10 razy większy - porównuje prof. Michał Różyczka z Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika.

Odkrycia dokonał zespół Remco van den Boscha z Instytutu Astronomii Maxa Plancka w Heidelbergu (Niemcy) we współpracy z naukowcami badającymi galaktykę NGC 1277 teleskopem Hubble'a i teleskopem Hobby-Eberly w Teksasie.

Nienormalnie duża dziura

- W świetle naszych dotychczasowych informacji jest nieprawdopodobnie duża w porównaniu do galaktyki, w której się znajduje - tłumaczy wyjątkowość odkrycia prof. Różyczka. Galaktyka NGC 1277 jest niewielka, zajęłaby ok. dziesiątą część naszej Drogi Mlecznej. Odkryta czarna dziura stanowi ok. 14 procent masy całej galaktyki. - To wyjątkowo dużo, zwykle czarne dziury stanowią parę procent masy galaktyki - mówi nam astronom.

Jak podkreśla prof. Różyczka, jeżeli to odkrycie się potwierdzi (mamy na razie pierwsze doniesienia), naukowcy będą musieli poważnie nagłowić się nad pytaniem: skąd tak wielka czarna dziura znalazła się w tak małej galaktyce? - Być może jest to pierwotna czarna dziura, która powstała w bardzo wczesnym etapie ewolucji wszechświata, jakieś kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Potem zgromadziło się wokół niej troszkę materii, z której się zrobiła galaktyka - przypuszcza.

Nie bardzo wiadomo, skąd się wzięły

Z wielkimi czarnymi dziurami w ogóle jest kłopot, bo nie bardzo wiadomo, skąd się biorą. - Ogólnie rzecz ujmując, jednym sposobem na powstanie czarnej dziury jest zwycięstwo grawitacji nad ciśnieniem - tłumaczy naukowiec. We wszystkich obiektach we wszechświecie, jak planety i gwiazdy, toczy się nieustanna walka między grawitacją i ciśnieniem. Na przykład, Słońce zachowuje się stabilnie dlatego, że dwa czynniki się równoważą. W ewolucji Słońca będzie jednak taki etap, że ciśnienie przegra. Wtedy wnętrze Słońca zacznie się kurczyć.

- To nie będzie groźne, nie zrobi się czarna dziura. Natomiast są takie gwiazdy, dużo większe od Słońca, w których to zwycięstwo będzie katastrofalne. W centralnej części gwiazd powstają czarna dziura, ale nie tak wielka. Raczej rzędu paru do kilkudziesięciu kilometrów góra - wyjaśnia. - Takich małych czarnych dziur jest w galaktykach bardzo dużo - dodaje.

Prawdopodobnie pochodzą z samych początków

Niemal każda galaktyka, nasza także, ma w swoim centrum jedną dużą czarną dziurę. Są znane przypadki galaktyk z dwoma czarnymi dziurami. Prawdopodobnie jest to efekt zderzeń galaktyk. Wtedy mamy do czynienia z parą czarnych dziur krążących wokół siebie.

Skąd się jednak w ogóle biorą? Jednym z pomysłów jest szukanie ich początków w zamierzchłej przeszłości Wszechświata. - Bardzo słabo znamy wczesną epokę, te pierwsze kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu - przyznaje prof. Różyczka. - Nie mamy praktycznie żadnych danych obserwacyjnych z tego okresu. Nie wiemy więc, co tam się działo. Ale idea tego pomysłu jest taka: w młodym Wszechświecie były obłoki materii o bardzo dużych masach, które mogły zapaść się do stadium czarnej dziury. Dodatkowo we Wszechświecie było wtedy gęsto, dochodziło do bliskich kontaktów obiektów. Te czarne dziury, już po uformowaniu, mogły się napompować materią z otoczenia - tłumaczy naukowiec.

W tej chwili wiąże się nadzieje w sprawie obserwacji tej wczesnej epoki w istnieniu Wszechświata z następcą teleskopu Hubble'a - teleskopem Jamesa Webba. Termin jego uruchomienia był już przesuwany, teraz mówi się, że nastąpi to w 2017, ale pewności nie ma.

Czarne dziury wcale tak dużo nie pochłaniają

Wspomniana większa gęstość Wszechświata wynikała z tego, że wtedy był po prostu sporo mniejszy (co nie znaczy, że mały). - Np. obszar, który widzimy jako naszą okolicę, powiedzmy 100 milionów lat świetlnych, w owych czasach był tysiąc razy mniejszy - mówi prof. Różyczka. Łatwiej więc było o pojawienie się materii w bliskiej odległości od czarnej dziury.

Warto tu przypomnieć, że wbrew popularnemu wyobrażeniu czarne dziury nie są agresywnymi pochłaniaczami materii. Trzeba byłoby znaleźć się bardzo blisko nich, żeby było to niebezpieczne.

- Gdyby Słońce zamieniło się w ułamku sekundy w czarną dziurę, Ziemia by dalej sobie spokojnie krążyła po orbicie - podkreśla prof. Różyczka. - Czarne dziury wciągają tylko to, co znajdzie się bardzo blisko tzw. horyzontu zdarzeń. Gdyby Słońce zmieniło się w czarną dziurę, miałoby promień ok. trzech kilometrów. Trzeba by się znaleźć w odległości 10 kilometrów od środka takiej czarnej dziury, aby było to groźne - wylicza astronom.

Niedługo zobaczymy czarną dziurę!

Ile my w zasadzie o czarnych dziurach wiemy? - Samej czarnej dziury jeszcze nikt nie widział, ale jeżeli nie zabraknie kilkudziesięciu milionów dolarów, to za kilka lat mamy szansę to zmienić i zobaczyć czarną dziurę, właśnie tę wielka, która siedzi w centrum naszej galaktyki - zapowiada prof. Różyczka.

Jak jednak zobaczyć coś, co nie świeci? - Będziemy mogli ją zobaczyć dlatego, że zasłania to, co jest za nią. Pomysłodawcy tego projektu mówią, że będzie można zaobserwować "cień" czarnej dziury - wyjaśnia astronom.

DOSTĘP PREMIUM