Astronomi su teleskopom Džejms Veb  uočili drevnu i “gotovo golu” crnu rupu za koju vjeruju da je mogla nastati u prvoj djeliću sekunde nakon Velikog praska.

Foto: Ilustracija/Pixabay.com 

Ako se potvrdi da je riječ o tzv. primordialnoj crnoj rupi, teorijskom objektu koji je predvidio Stefan Havking, ali nikada prije nije viđen, ovo otkriće moglo bi ozbiljno uzdrmati postojeće teorije o nastanku univerzuma.

Kako piše Guardian, do sada se smatralo da su prvo nastajale zvijezde i galaksije, a crne rupe su se formirale tek kada najranije zvijezde ostanu bez goriva i kolabiraju pod vlastitom gravitacijom. Ipak, najnovija opažanja JWST-a otkrivaju ogroman crnu rupu sa vrlo tankim slojem okolnog materijala, što se ne uklapa u ovaj model.

“Crna rupa je gotovo gola”, rekao je prof. Roberto Maiolino, kosmolog sa Univerziteta u Cambridgeu i član tima koji stoji iza opažanja. “Ovo predstavlja veliki izazov za postojeće teorije. Izgleda da se crna rupa formirala bez prethodne galaksije oko sebe”.
 
Primordialne crne rupe, prema hipotezi, mogle su nastati u prvoj djeliću sekunde nakon Velikog praska, kada su gušće i toplije regije kolabirale same u sebe. U ovom scenariju, crne rupe različitih veličina postale su gravitacione “jezgre” oko kojih se skupljao gas i prašina, formirajući prve galaksije. Havking je razvio ovu teoriju 1970-ih, ali bez ikakvih opservacijskih dokaza, primordialne crne rupe su se dugo smatrale spekulativnim objektima.

Najnovija opažanja fokusiraju se na objekt poznat kao QSO1, star više od 13 milijardi godina, iz vremena kada je univerzum imao samo 700 miliona godina. To je jedna od nekoliko takvih tačaka otkrivenih JWST-om koje su toliko crvene, kompaktne i sjajne da su astronomi zaključili da moraju biti drevne supermasivne crne rupe.

Budući da se obično pretpostavlja da crne rupe počinju male i vremenom rastu gutajući zvijezde, naučnici su zapanjeni kako su ove crne rupe postale tako ogromne u ranoj fazi univerzuma.

Iako je QSO1 izuzetno udaljen, astronomi su uspjeli pratiti brzinu rotacije halo gasa i prašine. Prema ovim mjerenjima, masa centralne crne rupe iznosi 50 miliona Sunčevih masa, dok je masa okolnog materijala manja od polovine te vrijednosti.
 
“Ovo je u oštroj suprotnosti s onim što vidimo u našem lokalnom univerzumu, gdje su crne rupe u centrima galaksija [poput Mliječnog puta] hiljadu puta manje od svojih domaćinskih galaksija”, rekao je Maiolino.

U zasebnoj analizi, materijal oko crne rupe pokazao se kemijski “netaknutim”, gotovo isključivo sastavljenim od vodika i helija, elemenata preostalih nakon Velikog praska. Nedostatak težih elemenata, koji nastaju u zvijezdama, dodatno potvrđuje da u blizini nema značajne formacije zvijezda.

“Ovi rezultati predstavljaju promjenu paradigme”, rekao je Maiolino. “Svjedočimo ogromnoj crnoj rupi koja se formirala bez veće galaksije, koliko to podaci dozvoljavaju”.

Jedna druga mogućnost je da se crna rupa formirala direktnim kolapsom ogromnog oblaka gasa i prašine, ali takav proces zahtijeva vrlo specifične uvjete koji nisu evidentni, pa naučnici naginju hipotezi o primordialnom porijeklu.
 
Prof. Andrej Pontzen sa Univerziteta u Durhamu, koji nije učestvovao u istraživanju, dodaje: “Potvrđeno primordialno porijeklo crnih rupa imalo bi ogromne posljedice po osnovne zakone fizike. Nova generacija detektora gravitacionih talasa pomoći će da se ovo pitanje konačno razriješi”.