Astronomii au folosit Telescopul spațial James Webb (JWST) pentru a detecta cea mai îndepărtată pereche de găuri negre care se ciocnesc din universul cunoscut. Monștrii cosmici – fiecare estimat a fi masivi la 50 de milioane de sori – au fost detectați la mai mult de 13 miliarde de ani lumină distanță, la doar 740 de milioane de ani după Big Bang.
Deși nu cel mai mare sau
cele mai vechi găuri negre detectate vreodată
perechea care fuzionează încă a reușit să crească uluitor de mare pentru o perioadă atât de timpurie din istoria universului, au spus autorii studiului într-un Agenția Spațială Europeană (ESA)
. Această descoperire provoacă în continuare teoriile de conducere ale
care nu reușesc să explice modul în care obiectele din copilăria universului ar putea crește atât de mari, atât de repede.
„Descoperirile noastre sugerează că fuziunea este o cale importantă prin care găurile negre pot crește rapid, chiar și în zorii cosmice”, autorul principal al studiului.
, un cercetător de la Universitatea din Cambridge, a declarat în declarație. „Împreună cu alte descoperiri ale Webb privind găurile negre active și masive din Universul îndepărtat, rezultatele noastre arată, de asemenea, că găurile negre masive au modelat evoluția galaxiilor încă de la început”.
Găuri negre sunt obiecte extraordinar de masive, cu o atracție gravitațională atât de puternică încât nimic, nici măcar lumina, nu le poate scăpa din gheare. Se crede că se formează atunci când stele masive se prăbușesc în explozii de supernovă și cresc înghițind la nesfârșit gazul, praful, stelele și alte materii din galaxiile care le înconjoară.
Cele mai înfometate și mai active găuri negre pot ajunge la un statut supermasiv – ajungând la câteva sute de mii până la de câteva miliarde de ori masa soarelui. Un mod esențial prin care găurile negre supermasive pot atinge dimensiuni atât de gigantesche este prin fuziunea cu alte găuri negre mari din galaxiile din apropiere – un fenomen care a fost detectat în diferite momente și locuri din univers.
Legate de: După 2 ani în spațiu, telescopul James Webb a rupt cosmologia. Se poate repara?
Noua descoperire vine datorită instrumentului puternic în infraroșu NIRCam de la JWST, care poate detecta lumina obiectelor antice pe distanțe cosmice mari și prin nori de praf întunecați.
În noul studiu, publicat joi (16 mai) în Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie, cercetătorii au antrenat camerele cu infraroșu ale JWST pe un sistem cunoscut de găuri negre numit ZS7, situat într-o epocă timpurie a universului cunoscută sub numele de zori cosmic. Observațiile anterioare au arătat că sistemul găzduiește un nucleu galactic activ — o gaură neagră supermasivă care se hrănește în centrul galaxiei, care emite lumină strălucitoare sub formă de gaz fierbinte și praf. se învârte în gura găurii negre.
Observațiile detaliate cu JWST au dezvăluit mișcarea unui nor dens de gaz în jurul găurii negre – sugerând că crește activ – și, de asemenea, au indicat locația aproximativă a unei a doua găuri negre situate foarte aproape, probabil în procesul de fuziune cu prima.
„Datorită clarității fără precedent a capacităților sale de imagistică, Webb a permis, de asemenea, echipei noastre să separe spațial cele două găuri negre”, a spus Übler. Echipa a fixat una dintre găurile negre la aproximativ t 50 de milioane de mase solare; a doua gaură neagră, care este „îngropată” în norul dens de gaz, are probabil o masă similară cu cea a vecinului său, dar cercetătorii nu au putut obține o imagine suficient de clară a radiației sale pentru a spune cu siguranță.
Această pereche excepțional de veche de găuri negre care fuzionează adaugă o greutate suplimentară ideii că găurile negre au avut o impact uriaș asupra evoluției galaxiilor în universul infantil, crescând mai repede decât pot explica teoriile actuale ale cosmologiei.
Moștenirea acestor fuziuni masive poate fi simțită și astăzi sub forma undelor gravitaționale – ondulații în țesătura spațiu-timp care au fost mai întâi. prezis de Albert Einsteinși care s-a confirmat recent a fi a caracteristică omniprezentă a universului — care se răspândesc în spațiu atunci când obiecte masive precum găurile negre și stele neutroni se ciocnesc.
Ondulurile eliberate de acești monștri îndepărtați, care se ciocnesc, sunt prea slabe pentru a fi captate de detectoarele de unde gravitaționale actuale de pe Pământ, au adăugat autorii studiului. Cu toate acestea, detectoare de ultimă generație care vor fi instalate în spațiu, precum cele planificate de ESA detector LISA (programat pentru lansare în 2035), ar trebui să poată detecta chiar și cele mai îndepărtate ondulații de la fuziunea găurilor negre. Noile rezultate sugerează că dovezile acestor fuziuni antice ar putea fi mult mai abundente decât se credea anterior.