Et supermassivt sort hull i det tidlige universet vokser langt raskere enn læreboka tillater. Observasjoner fra Subaru-teleskopet og Chandra avslører en kvasar som sprenger Eddington-grensen med en faktor på 13. Funnet tvinger forskere til å tenke nytt om hvordan kosmos ble formet.

Et sjeldent glimt fra det tidlige universet

Et internasjonalt team ledet av forskere ved Waseda University og Tohoku University i Japan, i samarbeid med kolleger verden over, har identifisert en kvasar som eksisterte for omtrent 12 milliarder år siden. Objektet ble oppdaget ved hjelp av data fra Subaru-teleskopet og Chandra røntgenobservatorium.

Dette er ikke en hvilken som helst kvasar. Den drives av et supermassivt sort hull som ser ut til å vokse mye raskere enn det standardteorier åpner for.

Bryter vekstgrensen

Normalt setter Eddington-grensen en øvre ramme for hvor raskt sorte hull kan vokse. Når materie faller inn, varmes den opp og sender ut intens stråling som presser utover og bremser videre innfall av gass. Det fungerer som en naturlig fartsgrense for vekst.

Men i dette tilfellet brytes reglene: Observasjoner viser at det sorte hullet vokser med en hastighet som er omtrent 13 ganger høyere enn Eddington-grensen skulle tillate.

Et sort hull i det tidlige universet ser ut til å vokse 13 ganger over Eddington-grensen – et direkte brudd med læreboka.

To ekstreme signaler – samtidig

Det mest gåtefulle er kombinasjonen av egenskaper som opptrer på samme tid. Kvasaren sender ut kraftige røntgenstråler og produserer en sterk radiojet. Ifølge mange teoretiske modeller burde slike signaler ikke opptre sammen når sorte hull er i en ekstrem super-Eddington-fase.

Teorien tilsier at den indre strukturen under slike forhold endres på måter som reduserer røntgenstrålene og demper jetene. Likevel lyser denne kvasaren sterkt i begge bølgelengder.

Hvorfor dette betyr noe

Oppdagelsen kan være en nøkkel til å forstå hvordan supermassive sorte hull i det tidlige universet kunne vokse så store, så raskt. Dersom sorte hull jevnlig opplever korte, intense matingsperioder der de effektivt overgår fartsgrensen, kan veksten ha gått langt raskere enn antatt.

Slike episoder gir astronomene et nytt perspektiv på hvordan de mest ekstreme objektene i kosmos dannes og utvikler seg. Det kan også endre hvordan vi tenker om galaksedannelse og utviklingen av universet i dets tidligste faser.

• Hvem: Internasjonalt team ledet fra Waseda University og Tohoku University
• Hva: Kvasar drevet av et supermassivt sort hull
• Når: Eksisterte for omtrent 12 milliarder år siden
• Hvordan: Observasjoner fra Subaru-teleskopet og Chandra røntgenobservatorium
• Funn: Veksthastighet rundt 13 ganger over Eddington-grensen
• Signatur: Både kraftige røntgenstråler og en sterk radiojet samtidig
• Betydning: Utfordrer teorier og kan forklare rask vekst av supermassive sorte hull

Kilder

Les mer hos: Phys.org, Chandra Press Room, Subaru Telescope, StudyFinds.org.

Konklusjon: Et sort hull som vokser langt over Eddington-grensen, og samtidig lyser i både røntgen og via en kraftig radiojet, bryter med forventningene. Funnet minner oss om at naturen fortsatt skjuler mekanismer vi ikke forstår fullt ut – og peker mot nye svar på hvordan universets giganter ble til.