Galaktyka świecąca jak 300 tysięcy miliardów Słońc to w tej chwili oficjalnie najjaśniejsza znana nam galaktyka Wszechświata. Odległy o 12,5 miliarda lat świetlnych obiekt odkrył właśnie należący do NASA teleskop kosmiczny do badań w podczerwieni WISE. Galaktyka oznaczona jako WISE J224607.57-052635.0 należy do nowej klasy ELIRG, czyli właśnie... galaktyki ekstremalnie jasne w podczerwieni. Pisze o tym w najnowszym numerze czasopismo "The Astrophysical Journal".
Galaktyka prawdopodobnie zawiera w swym centrum potężną czarną dziurę, która ściągając z otoczenia materię wprawia ją w silny ruch wirowy. Taki dysk rozgrzewa się do temperatury milionów stopni i emituje silne promieniowanie w zakresie światła widzialnego, ultrafioletu i promieniowania X. Te rodzaje promieniowania pochłaniane są przez otaczający czarną dziurę obłok pyłu, który rozgrzewając się emituje z kolei silny sygnał w podczerwieni.
Olbrzymie czarne dziury nie są we Wszechświecie rzadkością, znalezienie takiego obiektu z tak odległych czasów nie zdarza się jednak często. Ta czarna dziura masę rzędu miliardów mas Słońca już w chwili, gdy wiek Wszechświata nie sięgnął jeszcze jednej dziesiątej z obecnych 13,8 miliardów lat.
Praca przedstawia trzy teorie, które mogą tłumaczyć dlaczego czarne dziury w centrum galaktyk ELIRG są tak duże. Po pierwsze, mogły być duże od samego początku, co sugerowałoby, że ich jądra kondensacji są większe, niż do tej pory myślano. W jaki sposób wyhodować dorosłego słonia? Zacząć od małego słonia - mówi współautor pracy, Peter Eisenhardt z JPL.
Pozostałe dwie teorie wymagają złamania lub co najmniej naciągnięcia teoretycznej, tak zwanej granicy Eddingtona, która określa maksymalną szybkość pochłaniania materii przez czarną dziurę. Gdy materia zapada się w czarną dziurę, rozgrzewa się i zaczyna emitować coraz silniejsze promieniowanie. Ciśnienie tego promieniowania odpycha pył i prędkość ściągania materii nie może dalej rosnąć. By wytłumaczyć olbrzymie rozmiary czarnej dziury w odkrytej galaktyce trzeba albo założyć, że granica Eddingtona nie istnieje, albo uznać, że czarna dziura wiruje wolniej, niż myśleliśmy, ciśnienie promieniowania jest mniejsze i granice Eddingtona można jeszcze nieco przesunąć.
Być może masywne czarne dziury we wnętrzu galaktyk ELIRG mogą pochłaniać materię szybciej i przez znacznie dłuższy czas. Można to porównać do konkursu jedzenia hot-dogów, który trwa... setki milionów lat - porównuje Andrew Blain z University of Leicester.
Nowa praca opisuje w sumie 20 nowoodkrytych galaktyk ELIRG, w tym tę najjaśniejszą. Przed wysłaniem w przestrzeń kosmiczną teleskopu WISE nie można ich było zauważyć. Są położone zbyt daleko od nas, zasłonięte obłokiem pyłu i widoczne tylko w bardzo precyzyjnych pomiarach w podczerwieni.