Wykryto najpotężniejszą eksplozję w dziejach Wszechświata. Spowodowała ją supermasywna czarna dziura

Bartłomiej Pawlak
Naukowcy odkryli ślady największej eksplozji kosmicznej od czasów Wielkiego Wybuchu, w wyniku którego uformował się nasz Wszechświat. Naukowcy szacują, że wydarzenie to uwolniło pięć razy więcej energii niż poprzedni rekordzista, a w powstałym "kraterze" można zmieścić 15 galaktyk.

Analizując dane rentgenowskie oraz radiowe naukowcy odkryli największą eksplozję w dziejach Wszechświata. Jej energia pochodziła z czarnej dziury znajdującej się w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się ok. 390 mln lat świetnych od Ziemi.

Zobacz wideo Oto pierwsze w historii zdjęcie dysku akrecyjnego czarnej dziury:

Gromady to jedne z największych struktur w kosmosie składające się z dziesiątek galaktyk, a w środku Ophiuchus położona jest masywna galaktyka z umieszczoną centralnie supermasywną czarną dziurą. Naukowcy są zdania, że to własnie ona spowodowała tak potężną eksplozję.

Czarna dziura spowodowała najpotężniejszą eksplozję w dziejach

Wiadomość ta może wydawać się dziwna, bo czarne dziury są znane z tego, że zasysają otaczającą je energię. Ba, z ich niezwykle silnego pola grawitacyjnego (po przekroczeniu tzw. horyzontu zdarzeń) nie może wyrwać się nawet światło. W jaki sposób czarna dziura spowodowała więc tak potężny wybuch?

Odpowiada za to wirująca wokół horyzontu zdarzeń materia, która tworzy (widoczny na poniższej wizualizacji) dysk akrecyjny (wszystkie te pojęcia tłumaczyłem tutaj). Materia ta obiega czarną dziurę, stopniowo opadając na horyzont zdarzeń. Jednak w wyniku tego procesu część wystrzeliwana jest z ogromną prędkością w przestrzeń międzygwiazdową pod postacią dwóch przeciwległych strumieni, czyli tzw. dżetów.

Tak wygląda czarna dziura - wizualizacjaTak wygląda czarna dziura - wizualizacja fot. NASA's Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman

Za potężna eksplozję, którą teraz ujawnili naukowcy, odpowiadała niezwykle masywna czarna dziura otoczona najprawdopodobniej przez sporą ilość materii. Dlatego też wybuch był tak potężny. Naukowcy szacują, że ilość energii uwolniona podczas zdarzenia była pięciokrotnie większa niż podczas rekordowego dotychczas wybuchu i setki tysięcy razy większa niż typowe eksplozje powodowane przez czarną dziurę. Większy od tego zdarzenia był jedynie Wielki Wybuch, który dał początek formowaniu się naszego Wszechświata 13,8 miliarda lat temu.

Krater, w którym zmieściłoby się 15 galaktyk

Naukowcy zauważają też, że siła eksplozji była na tyle duża, że czarna dziura odrzuciła od siebie całą otaczającą materię oraz wymiotła wszystko, co znajdowało się w jej otoczeniu. W ten sposób pozbawiła się "paliwa" do wzrostu i nie emituje już promieniowania.

Wybuch utworzył zatem gigantyczną wyrwę w przestrzeni, w której nie znajduje się dziś żadna materia. To właśnie ten "krater" naukowcy zobaczyli już 2016 roku. Początkowo nie mogli jednak uwierzyć, że za jego powstanie odpowiada czarna dziura. Jest on na tyle duży, że wewnątrz zmieściłoby się aż 15 galaktyk wielkości naszej Drogi Mlecznej. Dopiero znalezienie kolejnych dowodów - m.in. śladu po jednym z dżetów - pozwoliło potwierdzić faktyczną wersję wydarzeń.

Odkrycia dokonano dzięki analizie danych rentgenowskich pochodzących z należącego do NASA Teleskopu kosmicznego Chandra i europejskiego obserwatoriom XAM-Newton oraz danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Wyniki badań opisano w magazynie naukowym The Astrophysical Journal w wydaniu z 27 lutego 2020.