ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპის გამოყენებით შეგროვებულმა დაკვირვებებმა გამოავლინა აქტიური სუპერმასიური შავი ხვრელი, რომლის მასა 9 მილიონჯერ აღემატება მზეს და რომელიც აქტიურად იზრდება და შთანთქავს მატერიას მის გარშემო არსებული სივრციდან. დიდი აფეთქებიდან 570 მილიონი წლის შემდეგ, ეს არის პირველი სუპერმასიური შავი ხვრელი, რომელიც გაიზარდა, თუმცა მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ ის რეკორდს დიდხანს ვერ დაიკავებს.
შავი ხვრელი აღმოაჩინეს ერთ-ერთ ყველაზე ადრეულ გალაქტიკაში, რომელიც ადრე იყო ცნობილი EGSY8p7და მას შემდეგ დაარქვეს CEERS 1019. მის აღმოჩენას შეეძლო დაეხმარა ადრეული სამყაროს ერთ-ერთი უდიდესი საიდუმლოს ამოხსნაში: როგორ გაიზარდა შავი ხვრელები კოსმიურ გარიჟრაჟში ასეთ მოკლე დროში.
სტატია, რომელიც დეტალურად აღწერს აღმოჩენას, რომელსაც ხელმძღვანელობს ასტროფიზიკოსი რებეკა ლარსონი ტეხასის უნივერსიტეტიდან ოსტინში, გამოქვეყნებულია The Astrophysical Journal-ის სპეციალურ ნომერში. „ჩვენ ვიპოვნეთ ყველაზე შორეული აქტიური გალაქტიკური ბირთვი (AGN) და უძველესი შავი ხვრელი, რაც კი ოდესმე ვიპოვეთ“, - განუცხადა ლარსონმა ScienceAlert-ს. ლარსონმა თავდაპირველად დააკვირდა CEERS 1019, როგორც მისი მუშაობის ნაწილი, რომელიც სწავლობდა ვარსკვლავების წარმოქმნის შედეგად წარმოქმნილ შუქს ძალიან ადრეულ სამყაროში.
ითვლება, რომ ეს სინათლე, რომელსაც ლიმანის ალფა გამოსხივება ჰქვია, წარმოიქმნება ნეიტრალური წყალბადის იონიზაციის შედეგად ვარსკვლავის ფორმირებისას. ადრეული სამყარო სავსე იყო ნეიტრალური წყალბადის ნისლით, რომელიც ხელს უშლიდა სინათლის გავრცელებას, მხოლოდ ამ წყალბადის იონიზაციის შემდეგ შეეძლო სინათლეს თავისუფლად გავრცელება.
რეიონიზაციის ეს ერა, როგორც ცნობილია, ბოლომდე არ არის შესწავლილი. ჩვენ ვიცით, რომ ეს მოხდა დიდი აფეთქების შემდეგ პირველ მილიარდ წელიწადში 13,8 მილიარდი წლის წინ, მაგრამ ძალიან რთულია ადრეულ სამყაროში ასე შორს ნახვა. CEERS 1019 და რამდენიმე სხვა ულტრაადრეული გალაქტიკა შესანიშნავი ობიექტებია ამ კვლევისთვის, რადგან ისინი შედარებით კაშკაშაა. გალაქტიკა იდენტიფიცირებული იქნა ჰაბლის მონაცემებში 2015 წელს და იმ დროს ის იყო ყველაზე ადრეული და ყველაზე შორეული გალაქტიკა, რომელიც დაფიქსირდა.
შემდგომმა დაკვირვებებმა დაადასტურა მისი არსებობა, მაგრამ უფრო დეტალური ინფორმაცია დარჩა გაუგებარი: სამყაროს ყველაზე ადრეული შუქი, სამყაროს გაფართოების გამო, იმდენად გადაინაცვლა სპექტრის ინფრაწითელ ნაწილში, რომ საჭიროა ძლიერი სპეციალური ინფრაწითელი ინსტრუმენტი, როგორიცაა JWST. შესასწავლად.
ასე რომ, როდესაც JWST გამოჩნდა, CEERS 1019 - ამ ეპოქის ჰაბლის გალაქტიკებიდან ყველაზე კაშკაშა - აშკარა სამიზნე გახდა. ტელესკოპი გალაქტიკას მხოლოდ ერთი საათის განმავლობაში უყურებდა თავისი ოთხივე ინსტრუმენტით, მაგრამ უამრავ მონაცემს აწვდიდა.
შემდეგ ლარსონმა შეამჩნია ის, რასაც არ ელოდა. გარდა კაშკაშა ვარსკვლავის წარმოქმნისა, არსებობდა ემისიის ფართო მახასიათებელი, რომელიც ჩვეულებრივ ასოცირდება AGN-თან. როდესაც მან ამის შესახებ AGN-ის ზოგიერთ მკვლევარს უთხრა, ყველაფერი საინტერესო გახდა. როგორც წესი, ადრეული სამყაროს გალაქტიკა ასხივებს ან შუქს სუპერნოვადან ან შუქს ვარსკვლავის წარმოქმნიდან. ორივეს ერთ გალაქტიკაში დანახვა უკიდურესად მოულოდნელი იყო.
„კვირების განმავლობაში ვკამათობდით, რომ ასე უნდა იყოს, რომ იყოს ერთი ან მეორე. და გამოდის, რომ ეს ორივეა. არის შავი ხვრელის გარკვეული გავლენა ემისიის ხაზებზე, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ, მაგრამ სინათლის უმეტესი ნაწილი, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ ჩვენს სურათებში, კვლავ დომინირებს გალაქტიკის ვარსკვლავთწარმომქმნელი ნაწილის მიერ. ის, რომ სუპერმასიური შავი ხვრელი არსებობდა 13,2 მილიარდ წელზე მეტი ხნის წინ და აგრძელებდა ზრდას, არც ისე გასაკვირია, როგორც თქვენ ფიქრობთ.
გაცილებით დიდი შავი ხვრელები აღმოაჩინეს ადრეულ სამყაროში, J1342+0928, კვაზი-გალაქტიკა, რომელიც აღმოაჩინეს დიდი აფეთქებიდან 690 მილიონი წლის შემდეგ, აქვს სუპერმასიური შავი ხვრელი 800 მილიონი მზის ზომის. შავი ხვრელი J0313-1806-ში, რომელიც აღმოაჩინეს დიდი აფეთქებიდან 670 მილიონი წლის შემდეგ, აქვს 1,6 მილიარდი მზის ზომა.
ორივე ამ კვაზარში დომინირებს AGN ემისია. ლარსონისა და მისი კოლეგების აზრით, CEERS 1019 შუალედური ეტაპია: წერტილი გვიანდელ, უფრო დიდ, AGN-ის დომინირებულ გალაქტიკებს შორის და როგორ დაიწყეს ამ გალაქტიკებმა და მათმა შავმა ხვრელებმა თავდაპირველად წარმოქმნა. CEERS 1019-ის სუპერმასიური შავი ხვრელის დათვალიერებისას, მკვლევარები თვლიან, რომ ობიექტი წარმოიქმნება მასიური ობიექტის კოლაფსის შედეგად, როგორიცაა სამყაროს ერთ-ერთი ადრეული ვარსკვლავი. ეს ვარსკვლავები ბევრად, ბევრად აღემატებოდა ვარსკვლავებს, რომლებსაც დღეს ჩვენს ირგვლივ ვხედავთ, ასე რომ, ასეთი კოლაფსის შედეგად წარმოქმნილი შავი ხვრელი ზემასიურობისკენ მიმავალ გზაზე იქნება სათავე.
როგორც ლარსონი აღნიშნავს, შედეგები დაკვირვების მხოლოდ ერთ საათში იქნა მიღებული. მართლაც ღრმა დაკვირვებებით მოსალოდნელია უფრო შორეული და კიდევ უფრო მკრთალი გალაქტიკების გამოვლენა, რაც საბოლოოდ დაგვეხმარება გავიგოთ როგორ დაიბადა და როგორ გაიზარდა სამყარო.
ასევე წაიკითხეთ:
- ასტრონომები შეესწრნენ შავი ხვრელის ენერგიულ გააქტიურებას
- სუპერმასიური შავი ხვრელი Sagittarius A* 200 წლის წინ გაიღვიძა