WISE odkrywa najbardziej świecącą galaktykę we Wszechświecie

Dzięki należącej do NASA misji WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) astronomowie odkryli najjaśniej świecącą w podczerwieni galaktykę wśród obserwowanych we Wszechświecie.

Odległa galaktyka świecąca z mocą 300 bilionów słońc została odkryta dzięki danym uzyskanym z misji WISE. Emituje ona największe ilości światła podczerownego, jakie udało się do tej pory zaobserwować i należy do klasy obiektów niedawno odkrytych przez WISE - nadzwyczaj jasno świecące galaktyki w podczerwieni lub inaczej ELIRG (ang. Extremely Luminous Infrared Galaxies). Obserwujemy bardzo intensywną fazę ewolucji galaktyki. Jej oślepiające światło może być efektem gwałtownego wzrostu czarnej dziury znajdującej się w jej centrum. WISE J224607.57-052635.0, bo o niej tutaj mowa, może posiadać czarną dziurę pochłaniającą gaz. Gdy na dysk rotujący wokół supermasywnej czarnej dziury opada gaz i materia, zostają podgrzane do temperatury milionów stopni. Skutkuje to wybuchami w wysokich enegiach, świetle widzialnym, ultrafioletowym i promieniach rentgenowskich. Światło widzialne jest blokowane przez otaczający czarną dziurę pyłowy kokon. Gdy pył zostanie wystarczająco podgrzany, zacznie promieniować światło podczerwone.

Supermasywne czarne dziury są powszechne w jądrach galaktyk, ale znalezienie tak dużej tak daleko w kosmosie jest rzadkością. Ponieważ światło z tej galaktyki podróżowało do nas 12,5 mld lat, astronomowie obserwują obiekt takim, jakim był on w dalekiej przeszłości. Wtedy, gdy Wszechświat miał zaledwie 10% obecnego wieku, a wspomniana czarna dziura była miliardy razy masywniejsza niż nasze Słońce. Nowe badania określają trzy powody, dla których czarne dziury w ELIRG mogły stać się tak masywne. Po pierwsze - czarna dziura “urodziła się” większa, niż dotychczas sądzono. Pozostałe dwa powody obejmują złamanie tzw. limitu Eddingtona akrecji na czarne dziury. Gdy czarna dziura pochłania gaz opadający na nią, podgrzewa go i emituje promieniowanie. Ciśnienie światła faktycznie popycha gaz, tworząc ograniczenie, jak szybko czarna dziura może pochłaniać materię. Jeżeli czarna dziura złamie tę granicę, może teoretycznie rozrastać się w bardzo szybkim tempie.

Astronomowie już wcześniej obserwowali łamanie limitu Eddingtona przez czarne dziury, jednakże badana czarna dziura musiałaby złamać ten limit po wielokroć by stać się tak ogromną w tak krótkim czasie (nieco ponad 1 mld lat od Wielkiego Wybuchu). Inną opcją jest to, że granica Eddingtona nie istnieje, bądź też czarna dziura wiruje wolniej, niż do tej pory zakładano. Wtedy ciśnienie promieniowania byłoby mniejsze a granica Eddingtona mogłaby ulec dalszemu przesunięciu. Jeżeli czarna dziura wiruje wolniej, nie jest w stanie szybko wyrzucać materii, która na nią opada, w wyniku czego przyjmuje jej więcej niż ta wirująca szybciej.

Potrzeba kolejnych badań by wyjaśnić zjawisko tych niezwykle jasno świecących galaktyk. Zespół naukowców ma w planach dokładniejsze określenie masy centralnych czarnych dziur. Poznanie jej pomoże odkryć historię ELIRG oraz innych galaktyk we wczesnym wieku Wszechświata.