Co to właściwie są te „Małe Czerwone Kropki"?
Słuchajcie, natrafiłem na coś naprawdę fascynującego. Kiedy Teleskop Jamesa Webba zaczął przesyłać pierwsze obrazy, astronomowie zauważyli coś zaskakującego — mnóstwo malutkich, intensywnie czerwonych obiektów porozrzucanych wczesnym wszechświecie. Nie do końca przypominały galaktyki, ale też nie wyglądały jak cokolwiek innego, co wcześniej widzieli. Naukowcy zrobili to, co naukowcy robią najlepiej — nadali im nazwyę wprost nudną jak flaki z olejem. Małe Czerwone Kropki, albo LRD od angielskiego.
Te maleństwa są tak czerwone, że niemal świecą na zdjęciach w podczerwieni. I są drobne — przynajmniej w porównaniu z olbrzymimi galaktykami, których się spodziewano w tamtych czasach. To wprawiło badaczy w lekkie zdumienie. Co takiego patrzą?
No i wygląda na to, że nowe symulacje mogły właśnie rozwiązać tę zagadkę.
Superkomputer w akcji
Zespół prowadzony przez Sunmyona Chona z Instytutu Astrofizyki im. Maksa Plancka postanowił zbadać sprawę przy użyciu japońskiego superkomputera ATERUI III — jednej z najpotężniejszych maszyn na planecie do tego typu obliczeń. Przeprowadzili niesamowicie szczegółowe symulacje wczesnego wszechświata, zbliżając się od skali galaktycznej aż do pojedynczych obłoków gazu.
To, co znaleźli, było fascynujące.
W młodym wszechświecie panowała ekstremalna atmosfera. Galaktyki formowały się w szalonym tempie, wyrzucając promieniowanie na potęgę. To intensywne promieniowanie ultrafioletowe z sąsiednich galaktyk wywierało dziwny wpływ na gazowe obłoki: blokowało normalną gwiazdotwórczość. Zamiast rozpadać się na dziesiątki mniejszych gwiazd, gaz zapadał się w jedną potwornie masywną gwiazdę — mówimy o setkach, a nawet tysiącach razy większej od naszego Słońca.
A tutaj robi się naprawdę ciekawie. Te supermasywne gwiazdy nie przetrwałyby długo. Zapadały się pod własnym ciężarem i — hokus pokus — tworzyły zarodek czarnej dziury.
Rosnące kłopoty, ale o wiele szybciej
Ale prawdziwa magia działa się po narodzinach czarnej dziury.
Symulacje pokazały, że te świeżo upieczone czarne dziury znalazły się otoczone grubymi dyskami niewiarygodnie gęstego gazu. W dzisiejszym wszechświecie czarne dziury mają problemy z jedzeniem — promieniowanie pochłanianego materiału dosłownie odpycha resztę, tworząc coś w rodzaju kosmicznego progu zwalniającego. Ale we wczesnym wszechświecie? Te bogate w gaz środowiska uwięziały to promieniowanie. Czarne dziury mogły po prostu ucztować bez żadnych przerw.
Rezultat? Czarne dziury rosnące dziesiątki razy szybciej niż cokolwiek, co obserwujemy dziś.
Żadnej egzotycznej fizyki. Żadnych nieprawdopodobnych zbiegów okoliczności. Po prostu naturalne warunki młodego, chaotycznego wszechświata robiące swoje.
Dlaczego to jest ważne
Oto dlaczego naprawdę mnie to ekscytuje: astronomowie od lat głowią się nad tym, jak supermasywne czarne dziury urosły tak wielkie w tak krótkim czasie. Niektóre z tych potworów zawierają miliardy razy więcej masy niż nasze Słońce — a istniały zaledwie 600 milionów lat po Wielkim Wybuchu. To powinno być niemożliwe, jeśli wierzyć we wszystko, co sądziliśmy o tym, jak czarne dziury rosną.
Małe Czerwone Kropki mogą być brakującym elementem tej układanki. To już nie tylko dziwne obiekty kosmiczne. Mogą być zdjęciami czarnych dziur przyłapanymi w środku okresu dorastania — okresu, który był możliwy tylko w tych specyficznych warunkach wczesnego wszechświata.
A najpiękniejsze w tym wszystkim? Wszystko wydarzyło się naturalnie. Nie trzeba wymyślać nowej fizyki ani zakładać, że wydarzył się jakiś niezwykle rzadki proces. Wczesny wszechświat był po prostu... inny. Bardziej chaotyczny. Bardziej hojny jeśli chodzi o możliwości karmienia czarnych dziur.
Dzika młodość wszechświata
Im więcej o tym myślę, tym bardziej niesamowite się to wydaje. Dosłownie obserwujemy dorastanie wszechświata na tych obrazach. JWST pozwala nam zajrzeć tak daleko w przeszłość, że widzimy erę, gdy czarne dziury i galaktyki dopiero uczyły się współistnieć — erę, która zakończyła się miliardy lat temu.
Te Małe Czerwone Kropki, kiedyś będące zagadką, teraz opowiadają nam historię dzikiej, chaotycznej młodości wszechświata. I szczerze? Nie mogę się doczekać, co jeszcze odkryje JWST.
Wszechświat ma w sobie coś, co nas nieustannie ujmuje, prawda?