Przez dziesięciolecia naukowcy spekulowali, że supermasywne czarne dziury mogą zostać gwałtownie wyrzucone ze swoich galaktyk macierzystych. Teraz obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) definitywnie potwierdziły istnienie takiego obiektu, nazwanego RBH-1. Ta czarna dziura, która ma masę co najmniej 10 milionów razy większą od naszego Słońca, pędzi w przestrzeni kosmicznej z prędkością około 954 kilometrów na sekundę, czyli ponad jedną trzecią prędkości światła.
Odkrycie RBH-1
Początkowo podejrzewano, że RBH-1 jest uciekinierem w 2023 r. ze względu na swoją niezwykłą trajektorię i tworzący się przed nią masywny front uderzeniowy, a za nim ciągnący się przez 200 000 lat świetlnych szlak aktywnego powstawania gwiazd. Niedawne obserwacje z JWST, kierowanego przez astrofizyka Pietera van Dokkuma, potwierdziły te wstępne ustalenia. Czarna dziura rzeczywiście szybko opuszcza swoją macierzystą galaktykę, kierując się w przestrzeń międzygalaktyczną.
Jak to się stało?
Wiodącym wyjaśnieniem jest impuls grawitacyjny spowodowany połączeniem dwóch supermasywnych czarnych dziur. Kiedy zderzają się dwie czarne dziury, asymetryczne uwolnienie energii może wypchnąć powstałą, większą czarną dziurę na zewnątrz z niewiarygodną prędkością. Modelowanie i wcześniejsze obserwacje wskazują, że takie zdarzenia są częstsze niż wcześniej sądzono, co potwierdza, że istnieją.
Dlaczego to ma znaczenie: To odkrycie dostarcza bezpośredniego dowodu na długo przewidywane zjawisko w astrofizyce. Pokazuje, że czarne dziury nie zawsze są powiązane z centrami galaktyk; mogą zostać wyrzucone w próżnię, potencjalnie wpływając na ewolucję galaktyk i całego Wszechświata.
Pomiar prędkości: przód amortyzatora
Naukowcy wykorzystali instrument NIRSpec JWST do analizy rozkładu prędkości wewnątrz czoła uderzenia – sprężonego gazu i pyłu przed czarną dziurą przelatującą przez ośrodek międzygalaktyczny. Zaobserwowane przesunięcie ku błękitu (kompresja światła do krótszych fal) przed frontem i przesunięcie ku czerwieni (rozciąganie światła do dłuższych fal) za nim ujawniło dramatyczną różnicę w prędkości: materia za frontem poruszała się 600 kilometrów na sekundę szybciej niż materia przed nim. Strukturę tę można wytłumaczyć jedynie masywnym obiektem poruszającym się z dużą prędkością.
Implikacje dla fałszywych czarnych dziur
To nie jest odosobniony przypadek. Istnieją dowody na to, że może istnieć znaczna liczba supermasywnych czarnych dziur wędrujących po przestrzeni kosmicznej, niewykrytych i niewidocznych w ciemności przestrzeni międzygalaktycznej. Potwierdzenie RBH-1 potwierdza modele teoretyczne i otwiera nowe możliwości badania tych nieuchwytnych obiektów.
„RBH-1 stanowi empiryczne potwierdzenie 50-letniej przewidywania, że supermasywne czarne dziury mogą uciec z galaktyk macierzystych” – twierdzą naukowcy.
Odkrycie RBH-1 potwierdza, że supermasywne czarne dziury mogą uciekać ze swoich galaktyk w wyniku odrzutu grawitacyjnego lub interakcji wielociałowych. Stanowi to nowy element układanki w naszym zrozumieniu, w jaki sposób te masywne obiekty kształtują ewolucję Wszechświata.
