În timp ce priveam în universul timpuriu cu Telescopul spațial James Webb (JWST), astronomii continuă să găsească găuri negre monstruoase care par să fie cresc prea mare, prea repede pentru a explica modelele cosmologice. Acum, noi observații ale unui obiect excepțional de râvnitor, care încalcă regulile ar putea ajuta la dezvăluirea de ce.
Folosind JWST pentru a arunca o privire mai atentă asupra galaxiilor antice despre care se știe că găzduiesc obiecte intense care emit raze X, cercetătorii au descoperit dovezi ale unei supramasive. gaura neagra care pare să înghită materia la peste 40 de ori limita ei teoretică. Numit LID-568 și observat la doar 1,5 miliarde de ani după Big bangobiectul a fost numit cea mai rapidă gaură neagră din universul timpuriu.
Descoperirea acestui mâncător superlativ de neglijent ar putea fi dovada că unele găuri negre sunt capabile să-și depășească temporar limitele teoretice de hrănire – cunoscute sub numele de limita Eddington – permițându-le să crească incredibil de rapid pe perioade scurte de timp. Cercetarea echipei a fost publicată pe 4 noiembrie în jurnal Astronomia naturii.
„Această gaură neagră are un festin”, coautor al studiului Julia Scharwächterun astronom de la Observatorul Internațional Gemeni și NOIRLab al Fundației Naționale de Știință, a declarat într-un declaraţie. „Acest caz extrem arată că un mecanism de alimentare rapidă peste limita Eddington este una dintre posibilele explicații pentru ce vedem aceste găuri negre foarte grele atât de timpuriu în univers”.
Înrudit: Telescopul James Webb confirmă că este ceva grav greșit în înțelegerea noastră despre univers
În noua cercetare, echipa a folosit JWST infraroşu viziune pentru a studia mai multe galaxii cu emisii de raze X excepțional de strălucitoare care au fost observate anterior de NASAObservatorul de raze X al lui Chandra. Emisiile puternice ca acestea sunt adesea asociate cu alimentarea activă a găurilor negre, care pot înghiți materia atât de puternic încât discurile de material care intră în jurul lor se încălzesc și strălucesc, uneori depășind luminozitatea galaxiilor întregi. În unele cazuri, o parte din această materie care intră poate scăpa în fluxuri fierbinți, cu mișcare rapidă, care ajută sistemul de discuri a găurii negre să conserve impulsul unghiular în timpul hrănirii, conform Observatorul Național de Radioastronomie.
Când au observat LID-568 cu JWST, cercetătorii au descoperit scurgeri de gaz care înconjoară gaura neagră, spre deosebire de orice s-a văzut vreodată. Viteza și dimensiunea acestor scurgeri au indicat un episod de hrănire a unei găuri negre gigante, în care monstrul cosmic a mâncat pentru scurt timp într-un ritm care a depășit cu mult limita sa Eddington. (Fiecare gaură neagră are propria sa limită Eddington, care leagă luminozitatea sau luminozitatea unui obiect cu viteza cu care poate absorbi masa.)
Este posibil ca această singură frenezie de hrănire să fi dat vechii găuri negre cea mai mare parte a masei observate, au descoperit cercetătorii.
„Descoperirea unei găuri negre super-Eddington sugerează că o parte semnificativă a creșterii în masă poate avea loc în timpul unui singur episod de hrănire rapidă”, a spus autorul principal al studiului Hyewon Suh, de asemenea astronom la Observatorul Internațional Gemeni și NOIRLab. declaraţie.
Descoperirea nu numai că sugerează că găurile negre sunt capabile să-și depășească limitele Eddington – și oferă astronomilor o țintă principală pentru a studia fenomenul – dar oferă și un indiciu tentant asupra unuia dintre misterele de durată ale JWST. Dacă găurile negre își pot depăși limitele de alimentare autoimpuse pentru a absorbi cantități uriașe de masă în perioade scurte de timp, acest lucru ar putea ajuta la dezvăluirea unui mecanism care ar putea alimenta găurile negre supradimensionate observate recent de JWST în universul foarte timpuriu.
Pentru a investiga în continuare acest mecanism potențial, echipa planifică studii ulterioare ale LID-568 cu JWST.