O gaură neagră extrem de luminoasă, identificată ca ID830, a fost descoperită în urmă cu circa 12 miliarde de ani, având o masă de aproximativ 440 de milioane de ori față de cea a Soarelui. Fenomenul contrastează cu modelele actuale și ridică întrebări despre limitele de creștere ale acestor obiecte în universul timpuriu.

Depășirea limitei Eddington

Gaura neagră ID830 acumulează materie la un ritm de aproximativ 13 ori peste limita Eddington, care este limita naturală a creșterii pentru găurile negre. Această limită impune o restricție de echilibru între gravitație și radiația exercitată de gazul în cădere. Observațiile indică un episod de creștere super-Eddington, posibil provocat de un aflux brusc de gaz, după ce gaura neagră a distrus o stea sau a capturat un nor de materie.

<Еще>Astrofizicienii consideră că fazele de creștere super-Eddington sunt de scurtă durată, poate doar câteva sute de ani, însă chiar și aceste perioade pot accelera semnificativ creșterea galactice a găurilor negră din universul timpuriu. Descoperirile cu ajutorul telescopului James Webb au indicat prezența rapidă a găurilor negre supermasive după Big Bang, iar ID830 oferă un mecanism explicativ pentru acest fenomen.

Emisii radio și raze X simultane

ID830 emite și jeturi radio intense, și radiații X puternice, o combinație neașteptată în regimul super-Eddington, deoarece modelele standard anticipau diminuarea anumitor tipuri de emisii în această fază. Emisiile radio provin din jeturi colosale de particule accelerate de-a lungul polilor găurii negre. Razele X sunt generate în corpul unui nor foarte fierbinte, denumit „coroană”, situat deasupra discului de acreție.

Această coexistență de emisii indică o legătură mai strânsă între mecanismele de lansare a jeturilor și formarea coroanei decât s-a crezut anterior. ID830 se află poate într-o fază de tranziție rară, caracterizată printr-o acumulare masivă de materie care alimentază simultan creșterea găurii negre și procesele energetice din zona din jur.

Implicațiile acestor observații sunt semnificative pentru înțelegerea evoluției galaxiilor timpurii. Energia generată de o gaură neagră în creștere accelerată poate influența negativ formarea de noi stele în galaxia gazdă, contribuind la dispersia gazului interstelar. Astfel, o creștere rapidă a masei găurii negre poate avea efecte de amploare în evoluția întregii galaxii.

Dacă quasarii precum ID830 au fost mai frecventi în universul timpuriu decât se credea anterior, modelele acestor perioade ale formării galaxiilor pot fi nevoie de reevaluare. Descoperirea oferă indicii despre posibile reguli diferite în comportamentul găurilor negre în condiții extreme de acum 12 miliarde de ani.