W ostatnich latach we wczesnym Wszechświecie odkryto wiele supermasywnych czarnych dziur (SMBH), które do czasu obserwacji nie powinny być tak duże. Dla nich istnieje czysto fizyczna granica szybkości wchłaniania masy, której zwykle nie mogą przekroczyć. Tym bardziej zaskakujące było znalezienie czarnej dziury, której tempo absorpcji materii przekroczyło 40-krotnie teoretyczny limit.
Odkrycia dokonała grupa astronomów z USA (z obserwatoriów Gemini i NSF NOIRLab). Korzystanie z obserwatorium kosmicznego nazwanego na cześć. Jamesa Webba zaobserwowali szereg galaktyk we wczesnym Wszechświecie na podstawie obserwacji z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra. Galaktyki te były słabe optycznie, ale jasne w promieniowaniu rentgenowskim, co wskazywało na aktywność czarnych dziur w ich centrach.
Galaktyka LID-568 przyciągnęła uwagę naukowców. Spektrometr Webba pomógł określić dokładną lokalizację tego obiektu. Stwierdzono, że galaktyka LID-568 powstała 1,5 miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Oceny wykazały, że w centrum galaktyki znajduje się aktywna supermasywna czarna dziura o masie 7,2 mln mas Słońca. Jest to stosunkowo niewielka masa jak na dysk SSD. Zaskoczyło mnie coś innego. Tzw. granica Eddingtona dla tej czarnej dziury została przekroczona 40 razy!
Kiedy materia spada na czarną dziurę, wiruje wokół niej po spirali. Wszystkie czarne dziury we Wszechświecie obracają się, ponieważ powstały z obracających się obiektów. Jednocześnie czarna dziura powoduje obrót czasoprzestrzeni wokół siebie, zmuszając wszystko, co na nią spada, również obraca się po kurczącej się spirali (siła grawitacyjna działa w tym obszarze również na boki, a nie tylko w stronę środka).
Siła grawitacji i tarcia, które są najsilniejsze bliżej czarnej dziury, podgrzewają materię w dysku akrecyjnym, aż zacznie świecić we wszystkich zakresach promieniowania elektromagnetycznego. Promieniowanie to wytwarza ciśnienie od wewnątrz na materię spadającą na czarną dziurę i zapobiega jej opadaniu na czarną dziurę powyżej określonej prędkości. Próg ten jest granicą Eddingtona (w ogólnym przypadku jest ona wprowadzana dla gwiazd, które zapobiegają spadaniu zewnętrznych powłok na rdzeń), choć próg ten można przekroczyć na stosunkowo krótki czas i wówczas pojawia się efekt superEddingtona, gdy tempo akrecji znacznie przekracza granicę Eddingtona.
Wygląda na to, że naukowcy natknęli się na LID-568 w rzadkim momencie, gdy pochłaniał on materię na granicy super-Eddingtona. Dlatego dalsze obserwacje tego obiektu mogą przynieść wiele odkryć w ewolucji czarnych dziur. Dla naukowców pozostaje tajemnicą, w jaki sposób SMBH we wczesnym Wszechświecie były w stanie osiągnąć tak duże zarejestrowane masy. Mogło to wynikać z sytuacji, w której pierwsze czarne dziury powstały bezpośrednio w wyniku zapadnięcia się obłoków materii lub z niewiarygodnie ogromnych pierwszych gwiazd (nie zaobserwowano ani jednej, ani drugiej).
Przekroczenie limitu Eddingtona może również stanowić odpowiedź na niewiarygodne tempo tuczenia dysków SSD. Prawdziwym odkryciem pod tym względem było odkrycie galaktyki LID-568.
