Koniec ery domysłów: Widzimy pączka, który karmi czarną dziurę
Supermasywne czarne dziury to nie tylko grawitacyjne odkurzacze; to skomplikowane silniki, które napędzają ewolucję całych galaktyk. Od dekad astronomowie posługiwali się tzw. Zunifikowanym Modelem Aktywnych Jąder Galaktyk (AGN). Zakładał on, że każda taka bestia otoczona jest gęstym, wirującym pierścieniem pyłu i gazu, zwanym torusem. To właśnie ten galaktyczny obwarzanek ma dostarczać paliwo do czarnej dziury, a jednocześnie zasłaniać ją przed wzrokiem obserwatorów patrzących z boku.

Do wczoraj był to jednak model w dużej mierze teoretyczny. Struktury te są zbyt małe i zbyt odległe, by mogły je dostrzec starsze teleskopy. Wszystko zmieniło się 13 stycznia 2026 roku. Na łamach prestiżowego Nature Communications zespół kierowany przez dr. Enrique Lopeza-Rodrigueza opublikował obrazy, które przejdą do historii astrofizyki. Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba (JWST) udało się po raz pierwszy bezpośrednio rozdzielić i zobrazować strukturę torusa w Galaktyce Cyrkla.
Galaktyka Cyrkla: Idealny cel w podczerwieni
Dlaczego akurat ten obiekt? Galaktyka Cyrkla znajduje się zaledwie 13 milionów lat świetlnych od Ziemi. To jedno z najbliższych nam aktywnych jąder galaktycznych. Mimo bliskości, jej centrum pozostawało enigmą – jest tak gęsto zasnute pyłem, że w świetle widzialnym nie widzimy tam absolutnie nic.
Dopiero instrumenty Webba pracujące w średniej podczerwieni (MIRI) oraz bliskiej podczerwieni (NIRISS) pozwoliły przebić się przez tę kurtynę. To, co ukazało się oczom naukowców, potwierdza, że nasze teorie były słuszne, ale rzeczywistość jest znacznie bardziej skomplikowana.
Trik optyczny: Jak Webb zmrużył oczy?
Aby dostrzec strukturę o rozmiarach zaledwie kilku lat świetlnych z tak ogromnej odległości, inżynierowie musieli użyć teleskopu w sposób niestandardowy. Wykorzystano interferometr maskujący aperturę (AMI).
Wewnątrz instrumentu NIRISS umieszczono specjalną metalową płytkę z otworami. Działa ona jak maska, która blokuje większość oślepiającego światła z samego centrum galaktyki, a przepuszcza jedynie promienie z jej bezpośredniego sąsiedztwa. Pozwala to na osiągnięcie rozdzielczości kątowej, która normalnie wymagałaby teleskopu o znacznie większym zwierciadle. To właśnie ten trik pozwolił oddzielić światło torusa od blasku samej czarnej dziury.
Anatomia kosmicznego obwarzanka
Opublikowane 13 stycznia wyniki przynoszą fascynujące detale. Zobrazowany torus rozciąga się na średnicę około 6 lat świetlnych (czyli mniej więcej tyle, ile dzieli Słońce od układu Alfa Centauri). Nie jest to jednak gładka, idealna opona, jak na wizualizacjach z lat 90.
Webb ukazał strukturę kłaczkowatą i niezwykle dynamiczną. Badaczom udało się stworzyć mapę temperatur tego obiektu.
- Wewnętrzna krawędź: Gaz i pył znajdujący się najbliżej czarnej dziury są rozgrzane do kilkuset stopni Celsjusza (ok. 400K). To tutaj materia traci moment pędu i zaczyna opadać na horyzont zdarzeń, zasilając kwazar.
- Zewnętrzne rejony: Im dalej od centrum, tym pył staje się chłodniejszy i gęstszy, tworząc rezerwuar materii.
Co kluczowe, zaobserwowano również prostopadłe do dysku „kominy”, którymi część gazu jest wyrzucana na zewnątrz w postaci wiatrów galaktycznych. Oznacza to, że torus nie tylko karmi czarną dziurę, ale też bierze udział w procesie „wypluwania” nadmiaru energii, co ma wpływ na hamowanie procesów gwiazdotwórczych w całej galaktyce.
Potwierdzenie Zunifikowanego Modelu
Dla świata nauki publikacja z 2026 roku jest kropką nad i. Potwierdza ona, że różnorodność aktywnych galaktyk, jakie widzimy na niebie (galaktyki Seyferta typu 1 i 2, kwazary), wynika w dużej mierze z perspektywy. Jeśli patrzymy z góry, widzimy jasny dysk i czarną dziurę. Jeśli patrzymy z boku – jak w przypadku Galaktyki Cyrkla – nasz wzrok zatrzymuje się właśnie na tym pyłowym torusie.
Teraz, gdy wiemy, jak ten torus wygląda i jaką ma temperaturę, możemy precyzyjniej szacować masy czarnych dziur w znacznie odleglejszym Wszechświecie. Webb po raz kolejny udowodnił, że jest maszyną do rozwiązywania zagadek, które wydawały się nierozwiązywalne.
Źródła informacji:
- Nature Communications: „JWST interferometric imaging reveals the dusty torus obscuring the supermassive black hole of Circinus galaxy” (E. Lopez-Rodriguez et al., 13 stycznia 2026).
- Sci.News: „Webb Peers into Heart of Circinus Galaxy” (13 stycznia 2026).
- Materiały prasowe zespołu naukowego NIRISS/AMI (styczeń 2026).
Opracowanie: Agnieszka Nowak
