Ősi, „meztelen” fekete lyukat talált a James Webb űrteleszkóp – Stephen Hawking elmélete igazolódhat
Egy rendkívüli felfedezés a világegyetem hajnaláról
A James Webb űrteleszkóp egy ősi és szinte „meztelen” fekete lyukat észlelt, amelyről a csillagászok úgy vélik, akár az ősrobbanást követő első másodpercek töredékében is kialakulhatott. Ha valóban úgynevezett primordiális fekete lyukról van szó – amely létezését Stephen Hawking már az 1970-es években megjósolta, de eddig sosem figyelték meg –, a felfedezés alapjaiban írhatja át a világegyetemről alkotott képünket.
A jelenlegi elméletek szerint előbb a csillagok és galaxisok születtek, majd ezek összeomlásából jöttek létre az első fekete lyukak. A most azonosított objektum azonban ezt a sorrendet kérdőjelezi meg: egy hatalmas fekete lyuk, amelyet csupán gyér anyagfelhő vesz körül, a világegyetem hajnaláról.
Egy fekete lyuk galaxis nélkül
„Ez a fekete lyuk szinte meztelen” – mondta Roberto Maiolino, a Cambridge-i Egyetem kozmológusa, a kutatócsoport egyik tagja. – „Ez komoly kihívás az eddigi elméletek számára. Úgy tűnik, ez a fekete lyuk anélkül alakult ki, hogy előtte egy galaxis körülvette volna.”
A primordiális fekete lyukak elmélete szerint az ősrobbanás utáni pillanatokban, a legsűrűbb és legforróbb régiók összeomlásából keletkeztek. Ha ez igaz, akkor ezek az objektumok már a világegyetem legkorábbi szakaszában gravitációs központként működhettek, amelyek körül por és gáz gyűlt össze, megalapozva az első galaxisok születését.
A „kis piros pont” 13 milliárd év távolságban
A most vizsgált objektum, a QSO1 nevű „kis piros pont” több mint 13 milliárd éves múltba repít vissza, amikor az univerzum alig 700 millió éves volt. Az ilyen apró, kompakt, rendkívül fényes pontokat a JWST szupernagy tömegű fekete lyukakként azonosította.
A megfigyelések alapján a központi fekete lyuk tömege mintegy 50 millió naptömeg, miközben a körülötte keringő anyag össztömege kevesebb, mint ennek a fele. Ez éles ellentétben áll a mai univerzummal, ahol például a Tejútrendszer központi fekete lyuka ezerszer kisebb a galaxis tömegéhez képest.
Csillagok nyomát sem találták
A fekete lyukat övező fénylő anyag kémiai elemzése szinte kizárólag hidrogént és héliumot mutatott ki – vagyis a világegyetem születéséből visszamaradt ősi elemeket. Nehezebb, csillagokban keletkező elemek hiánya arra utal, hogy a környéken alig zajlott csillagképződés.
„Ezek az eredmények paradigmaváltást jelentenek” – fogalmazott Maiolino. – „Olyan fekete lyukat látunk, amely nagyrészt galaxis nélkül jött létre.”
Hogyan születhetett?
A kutatók két forgatókönyvet vizsgálnak. Az egyik szerint egy hatalmas gáz- és porfelhő közvetlenül omlott össze fekete lyukká, a csillagok kialakulását megkerülve. Ez azonban rendkívül ritka és speciális körülményeket igényel, amelyek a megfigyelésekben nem látszanak. A másik, valószínűbb magyarázat a primordiális fekete lyuk hipotézise.
Andrew Pontzen, a Durhami Egyetem kozmológusa szerint a bizonyítás még hátravan: „Ha valóban primordiális eredetűek a fekete lyukak, az alapjaiban változtatná meg a fizika törvényeiről alkotott képünket. A mostani adatok erősítik az elméletet, de végső bizonyítékhoz évek kellenek. A következő évtized gravitációshullám-detektorai adhatják meg a végső választ.”
