Nowe Odkrycie: Czarne Gwiazdy w Kosmosie
Naukowcy zidentyfikowali nowy typ obiektu kosmicznego, czarne gwiazdy, co przybliża nas do zrozumienia powstania wszechświata.
Mysterieuze czerwona kropka to nowo odkryty obiekt kosmiczny: czarna gwiazda
Na pierwszy rzut oka może wydawać się, że to gorące słońce lub supergwiazda, jednak w rzeczywistości jest to coś zupełnie innego. Po raz pierwszy naukowcy zidentyfikowali nowy typ kosmicznego obiektu: tzw. czarne gwiazdy lub "kwazigwiazdy". Odkrycie to przybliża badaczy do zrozumienia powstania wszechświata.
Badacze natrafili na "kwazigwiazdy" dzięki teleskopowi kosmicznemu Jamesa Webba, największemu i najpotężniejszemu teleskopowi kosmicznemu w historii. Od 2022 roku, NASA rejestrowała tysiące tajemniczych „małych czerwonych kropek” oddalonych o około 12 miliardów lat świetlnych od Ziemi.
Początkowo astronomowie sądzili, że te czerwone punkty to ultradense, ekstremalnie masywne galaktyki, gigantyczne gwiazdy lub ogromne czarne dziury pochłaniające materię i emitujące dużą ilość światła. Jednak nowe badania prowadzone przez Instytut Maxa Plancka dla Astronomii w Heidelbergu dostarczyły "silnych dowodów" na istnienie nowego typu obiektu niebieskiego w naszym wczesnym wszechświecie: czarnej gwiazdy.
Te olbrzymie kule gazu przypominają gwiazdy, ale w rzeczywistości nimi nie są. Brakuje im istotnego atrybutu gwiazdy: nie zachodzi w nich proces fuzji jądrowej, co jest przyczyną, dla której nasze słońce i inne gwiazdy emitują światło oraz ciepło.
Ekstremalna jasność gwiazd wynika w dużej mierze z obecności ciężkiej czarnej dziury w ich centrum, która pochłania materię. W tym procesie część tej materii przekształca się w energię. Jest to istotne odkrycie, ponieważ może pomóc wyjaśnić, jak supermasywne czarne dziury mogły tak szybko rosnąć we wczesnym wszechświecie - zagadnienie, które nurtuje naukowców od dłuższego czasu.
Czarna dziura to obiekt w przestrzeni, w którym grawitacja jest tak silna, że nic nie może uciec, nawet światło. Zazwyczaj czarna dziura powstaje, gdy masywna gwiazda kończy swoje życie i eksploduje jako supernova.
Po wybuchu może pozostać małe, ciężkie ciało. Po powstaniu czarnej dziury może ona zwiększać swoją wielkość, pochłaniając materię z otoczenia. Nie jest to więc dosłownie dziura. Ponieważ z czarnej dziury nie może uciec światło ani inne informacje, nie wiadomo, co dzieje się "wewnątrz" czarnej dziury.
Badany teraz punkt świetlny różni się od innych czerwonych kropek tym, że emituje wyjątkowo dużo czerwonego światła, ale prawie nie emituje światła UV ani niebieskiego. Normalnie intensywność światła w zależności od koloru wzrasta stopniowo. Naukowcy nazywają to "wyjątkowym rubinem" lub Klif. To odniesienie do ekstremalnie ostrej granicy w spektrum światła, która przypomina wąwóz lub klif.
Porównania z istniejącymi gwiazdami i galaktykami nie przyniosły rezultatu: właściwości Klifu były zbyt odmienne. Dlatego naukowcy z Instytutu Maxa Plancka dla Astronomii doszli do wniosku, że potrzebny jest nowy model, aby wyjaśnić tę tajemniczą czerwoną gwiazdę.
"Teraz istnieje dość duża zgoda w tej kwestii, chociaż wiele jeszcze do odkrycia" - mówi holenderska Anna de Graaff, która prowadziła badania. "Nie wiemy na przykład, ile waży Klif i jaka jest dokładna jego struktura. To może być nawet miliony mas Słońca, ale nie wiadomo, czy to jeden czy dziesięć milionów".
Peter Jonker, profesor astronomii na Uniwersytecie Radboud, który nie brał udziału w badaniach, określa to jako "przełom". Odkrycie to przybliża naukowców do zrozumienia powstania wszechświata oraz wzrostu supermasywnych czarnych dziur.
Z badań wynika, że supermasywna czarna dziura może z ogromną prędkością pochłaniać dużą ilość materii, mówi Jonker. "Wcześniej były jedynie pomysły sugerujące to, ale teraz mamy konkretne dowody. Model ten wyjaśnia, dlaczego niektóre obecne supermasywne czarne dziury mogły tak szybko rosnąć".
Wciąż jest wiele pytań, dodaje Jonker. "Wiemy, że supermasywna czarna dziura w naszej Drodze Mlecznej rosła we wczesnym wszechświecie. Ale jeszcze niewiele wiemy o tym, jak powstają supermasywne czarne dziury i jaki mają wpływ na galaktyki, w których się znajdują. To wydaje się krokiem we właściwym kierunku".
Następnym krokiem w badaniach jest analiza dużej liczby tych 'małych czerwonych kropek', mówi De Graaff. "Wtedy będziemy mogli dokładniej pokazać ich strukturę, masę, szybkość wzrostu oraz znaczenie tego etapu w rozwoju czarnych dziur".
W 2022 roku NASA ujawniła pierwsze kolorowe zdjęcie wszechświata, wykonane teleskopem Jamesa Webba. Obraz ten oferuje "najgłębszy" wgląd w kosmos, jaki kiedykolwiek uzyskano:
