The Telescopul spațial James Webb (JWST) a observat cea mai veche gaură neagră văzută vreodată, un monstru antic cu o masă de 1,6 milioane de sori pândind 13 miliarde de ani în trecutul universului.
The Telescopul spațial James Webbale cărei camere îi permit să privească înapoi în timp, la începuturile universului nostru, a observat gaura neagră supermasivă din centrul galaxiei infantile GN-z11 la doar 440 de milioane de ani de la începutul universului.
Și ruptura spațiu-timp nu este singură, este una dintre nenumăratele găuri negre care s-au îngrozit până la solzi terifiante în timpul zorilor cosmice — perioada de aproximativ 100 de milioane de ani după Big bang când universul tânăr a început să strălucească timp de un miliard de ani.
Nu este clar modul în care vârtejurile cosmice au crescut la scară atât de repede după ce a început universul. Dar căutarea unui răspuns ar putea ajuta la explicarea modului în care găurile negre supermasive de astăzi – care ancorează galaxii întregi, inclusiv noastre. Calea lactee — a crescut la dimensiuni atât de uluitoare. Cercetătorii și-au publicat concluziile la începutul acestui an în baza de date preprint arXivdar cercetarea nu a fost încă revizuită de colegi.
Găurile negre din universul timpuriu „nu pot crește în liniște și blând așa cum fac multe găuri negre în mediul local. [present-day] univers”, autorul principal Roberto Maiolino, profesor de astrofizică la Universitatea din Cambridge, a declarat pentru Live Science. „Trebuie să experimenteze o naștere sau o formare deosebită și o creștere particulară.”
Mai aproape de zilele noastre, astronomii cred că găurile negre se nasc din prăbușirea stelelor gigantice. Dar, oricum vor fi, ei cresc îngândându-se neîncetat cu gaz, praf, stele și alte găuri negre. În timp ce se sărbătoresc, frecarea face ca materialul care se învârte în gura găurilor negre să se încălzească și emit lumină care poate fi detectată de telescoape – transformându-le în așa-numitele nuclee galactice active (AGN).
Legate de: Obiectul greșit ca o galaxie este de fapt o gaură neagră îndreptată direct spre Pământ
Cele mai extreme AGN sunt quasarii, găurile negre supermasive care sunt de miliarde de ori mai grele decât soarele și își aruncă coconii gazoși cu explozii ușoare de trilioane de ori mai luminoase decât cele mai strălucitoare stele.
Deoarece lumina călătorește cu o viteză fixă prin vidul spațiului, cu cât oamenii de știință privesc mai adânc în univers, cu atât interceptează lumina mai îndepărtată și mai înapoi în timp ei vad. Pentru a identifica gaura neagră în noul studiu, astronomii au scanat cerul cu două camere în infraroșu — Instrumentul Mid-Infrared (MIRI) al JWST și Camera cu infraroșu apropiat — și au folosit spectrografele încorporate ale camerelor pentru a descompune lumina în interiorul său. frecvențele componente.
Prin deconstruirea acestor licăriri slabe din primii ani ai universului, ei au găsit o creștere neașteptată printre frecvențele conținute în lumină – un semn cheie că materialul fierbinte din jurul unei găuri negre transmitea urme slabe de lumină în univers.
Cele mai populare explicații pentru modul în care aceste găuri negre timpurii au crescut atât de repede sunt că s-au format din prăbușirea bruscă a norilor de gaz giganți sau că au provenit din multe fuziuni între aglomerații de stele și găuri negre.
Cu toate acestea, astronomii nu au exclus că unele dintre aceste găuri negre ar fi putut fi însămânțate de ipotezatele găuri negre „primordiale”.care se crede că a fost creat cu câteva momente după – și în unele teorii chiar înainte – universul a început.
„Nu este chiar atât de clar [direct collapse] este singura modalitate de a face o gaură neagră, pentru că ai nevoie de anumite circumstanțe speciale pentru ca aceasta să se întâmple”, a spus Maiolino. “Ai nevoie să fie un nor curat, dar să fie îmbogățit cu elemente grele create de primele stele și unul este destul de masiv – de la 10.000 la până la un milion de mase solare.”
Pentru a împiedica un astfel de nor să se răcească prea repede și prăbușindu-se în stele masive în primul rând, trebuie să fie transmisă cu raze ultraviolete, probabil dintr-o galaxie sau o gaură neagră din apropiere.
„Așa că aveți nevoie de această condiție particulară în care norul nu se îmbogățește [by absorbing exploded star material]dar este și lângă o altă galaxie care produce o mulțime de fotoni”, a spus Maiolino. “Deci nu căutăm neapărat un singur scenariu, de fapt, doi sau mai mulți dintre ei ar putea fi în joc.”