Il telescopio James Webb effettua la prima misurazione diretta dell’antico buco nero supermassiccio

Telescópio Espacial James Webb ha registrato la prima misurazione diretta della massa di un buco nero supermassiccio nel giovane universo. L’oggetto centrale di Abell2744-QSO1 pesa circa 50 milioni di volte la massa di Sol. Ele si trova al centro di una piccola galassia rossa vista com’era 700 milioni di anni dopo Big Bang.

Pesquisadores ha mappato il movimento del gas attorno al buco nero. L’analisi mostra che domina la massa totale del sistema. La scoperta apre nuove discussioni su come questi oggetti giganti siano emersi così presto nella storia cosmica.

Como o James Webb hanno misurato la massa del buco nero

Il team ha utilizzato lo strumento NIRSpec del telescopio per osservare il gas dall’orbita. Lo spettrografo nel vicino infrarosso ha catturato velocità che seguono l’esatto modello kepleriano. Il movimento Esse indica che quasi tutta la massa è concentrata in un punto centrale.

• Il gas gira più velocemente vicino al centro
• La curva di velocità conferma l’attrazione gravitazionale del punto
• Il precedente Medições si basava su metodi indiretti
• La massa di Agora è stata calcolata direttamente dalla dinamica dei gas

Il buco nero rappresenta almeno i due terzi della massa totale di Abell2744-QSO1. Le stelle nella galassia sono molto meno numerose. Lo squilibrio di Esse sfida il modello classico in cui galassia e buco nero crescono insieme nel corso di miliardi di anni.

Abell2744-QSO1 appartiene alla classe dei piccoli punti rossi

Esses Oggetti compatti e rossastri sono apparsi in gran numero nelle prime osservazioni di James Webb. Eles sono comuni nel primo miliardo di anni dell’universo e oggi sono quasi inesistenti. Abell2744-QSO1 è il primo della sua categoria ad avere la massa misurata direttamente.

La galassia circostante è debole. Il buco nero centrale brilla di idrogeno ed elio quasi primordiali. La bassa metallicità rafforza il fatto che l’ambiente era vicino a quello dell’universo iniziale.

Implicações per la formazione dei buchi neri

Il risultato suggerisce che alcuni buchi neri supermassicci potrebbero essere comparsi prima delle galassie che li ospitano. Le ipotesi Duas traggono forza dai dati. Uno punta al collasso diretto di enormi nubi di gas. Outra menziona i buchi neri primordiali formatisi poco dopo Big Bang.

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Roberto Maiolino, di Universidade di Cambridge, ne ha evidenziato l’impatto. La scoperta rappresenta una revisione degli scenari classici di formazione. Gli articoli sono stati pubblicati lo stesso giorno su Nature e Monthly Notices del Royal Astronomical Society.

Il buco nero di Abell2744-QSO1 è più massiccio di tutte le stelle della galassia messe insieme. La proporzione supera di gran lunga quella osservata nell’universo locale, dove i buchi neri rappresentano una piccola frazione della massa stellare.

Tecnici di osservazione Detalhes con NIRSpec

L’unità di campo integrale di NIRSpec ha permesso di mappare velocità a diverse distanze dal centro. I ricercatori hanno confrontato il movimento effettivo con quello previsto per diverse distribuzioni di massa. Apenas un oggetto puntiforme spiega la rotazione kepleriana osservata.

Ignas Juodžbalis e Cosimo Marconcini hanno condotto parte del lavoro. La collaborazione ha coinvolto istituzioni come Universidade di Florença, Instituto Max Planck e Universidade Ben-Gurion.

Cosa cambia per gli studi futuri dell’universo primordiale

Astrônomos prevede ora di osservare più piccoli punti rossi con la stessa tecnica. L’obiettivo è capire se Abell2744-QSO1 sia un’eccezione o rappresenti un modello comune nell’universo giovane. James Webb continua a fornire dati che mettono in discussione i modelli consolidati.

La scoperta rafforza il ruolo del telescopio come strumento essenziale per la cosmologia. La nuova misurazione diretta di Cada avvicina gli scienziati alle risposte sui primi capitoli della formazione delle strutture cosmiche.