Godinama astronom Karl Gebhardt i diplomski student Jeremy Murphy sa Sveučilišta u Teksasu u Austinu tragaju za crnim rupama - gustom koncentracijom materije u središtu galaksija. Otkrili su crnu rupu tešku 6,7 milijardi puta veću od mase našeg Sunca u središtu galaksije M87.
Ali sada su srušili vlastiti rekord. Kombinirajući nove podatke iz višestrukih promatranja, otkrili su ne jednu već dvije supermasivne crne rupe koje svaka teže čak 10 milijardi Sunca.
"Oni samo postaju sve veći", rekao je Gebhardt.
Crne rupe izrađene su od izuzetno gusto nabijene materije. Oni proizvode tako snažno gravitacijsko polje da čak ni svjetlost ne može pobjeći. Kako ih se ne može vidjeti izravno, astronomi pronalaze crne rupe crtajući orbite zvijezda oko tih divovskih nevidljivih masa. Oblik i veličina orbite ovih zvijezda mogu odrediti masu crne rupe.
Eksplodirajuće zvijezde zvane supernove često ostavljaju iza sebe crne rupe, ali one teže samo koliko i jedna zvijezda. Crne rupe milijarde puta veće od mase našeg Sunca postale su toliko velike. Najvjerojatnije je da je obična crna rupa konzumirala drugu, zarobila ogroman broj zvijezda i ogromnu količinu plina koju sadrže ili je rezultat sudaranja dviju galaksija. Što je sudar veći, masnija je crna rupa.
Supermasivne crne rupe koje su Gebhardt i Murphy otkrili nalaze se u središtima dviju galaksija udaljenih više od 300 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje. Jedna teška 9,7 milijardi sunčevih masa nalazi se u eliptičnoj galaksiji NGC 3842, najsvjetlijoj galaksiji u Leoinoj grupi galaksija udaljenoj 320 milijuna svjetlosnih godina u smjeru zviježđa Lav. Drugi je velik ili veći i sjedi u eliptičnoj galaksiji NGC 4889, najsjajnijoj galaksiji u klasti Koma, udaljenoj oko 336 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje, u smjeru zviježđa Koma Berenices.
Svaka od tih crnih rupa ima horizont događaja - točku vraćanja gdje ništa, pa ni svjetlost ne mogu pobjeći od njihove gravitacije - 200 puta veće od orbite Zemlje (ili pet puta veća od orbite Plutona). To je nevjerojatnih 29,929,600,000 kilometara ili 18,597,391,235 milja. Iza horizonta događaja, svaki ima gravitacijski utjecaj koji se proteže preko 4000 svjetlosnih godina u svakom smjeru.
Za usporedbu, crna rupa u središtu naše galaksije Mliječni put ima horizont događaja samo petinu orbite Merkura - oko 11.600.000 kilometara ili 7.207.905 milja. Ove supermasivne crne rupe su 2.500 puta masovnije od naše vlastite.
Gebhardt i Murphy pronašli su supermasivne crne rupe kombinirajući podatke iz više izvora. Promatranja iz teleskopa Blizanci i Keck otkrila su najmanje, najunutarnje dijelove ovih galaksija, dok su podaci iz spektrografa Georgea i Cynthije Mitchell na 2,7 metara teleskopu Harlan J. Smith otkrili njihove najveće, najudaljenije regije.
Izazov je bio sve sastaviti zajedno kako bi se utvrdila masa crnih rupa. "Trebale su nam računalne simulacije koje mogu prihvatiti tako velike promjene u mjeri", rekao je Gebhardt. "To se može učiniti samo na superračunalu."
Ali isplata se ne završava pronalaskom ovog ogromnog galaktičkog središta. Otkriće ima mnogo važnije implikacije. To nam „govori nešto temeljno o tome kako se galaksije tvore“, rekao je Gebhardt.
Te bi crne rupe mogle biti tamni ostaci prethodno svijetlih galaksija zvanih kvazari. Rani svemir bio je pun kvatara, a neki su mislili da ih pokreću crne rupe od 10 milijardi solarnih masa ili više. Astronomi se pitaju kamo su nestali ti supermasivni galaktički centri.
Gebhardt i Murphy možda su našli ključni dio u rješavanju misterije. Njihove dvije supermasivne crne rupe mogle bi osvjetliti kako su crne rupe i njihove galaksije međusobno djelovale od ranog svemira. Možda im nedostaje veza između drevnih kvazara i modernih supermasivnih crnih rupa.
Izvor: McDonald Observatory Priopćenje za javnost.
