Telescópio Espacial James Webb registreerde de eerste directe meting van de massa van een superzwaar zwart gat in het jonge heelal. Het centrale object van Abell2744-QSO1 weegt ongeveer 50 miljoen keer de massa van Sol. Ele bevindt zich in het centrum van een klein rood sterrenstelsel dat er 700 miljoen jaar na Big Bang uitzag.
Pesquisadores bracht de beweging van gas rond het zwarte gat in kaart. Uit analyse blijkt dat het de totale massa van het systeem domineert. De vondst opent nieuwe discussies over hoe deze gigantische objecten zo vroeg in de kosmische geschiedenis ontstonden.
Como o James Webb heeft de massa van het zwarte gat gemeten
Het team gebruikte het NIRSpec-instrument van de telescoop om het gas vanuit een baan om de aarde te observeren. De nabij-infraroodspectrograaf heeft snelheden vastgelegd die het exacte Kepliaanse patroon volgen. Esse-beweging geeft aan dat bijna alle massa geconcentreerd is op een centraal punt.
- Het gas draait sneller nabij het centrum
- De snelheidscurve bevestigt de zwaartekrachtaantrekking van een punt
- Vorige Medições vertrouwde op indirecte methoden
- De Agora-massa werd rechtstreeks berekend op basis van de gasdynamica
Het zwarte gat vertegenwoordigt minstens tweederde van de totale massa van Abell2744-QSO1. Het aantal sterren in de Melkweg is veel kleiner. De Esse-onbalans daagt het klassieke model uit waarin sterrenstelsels en zwarte gaten gedurende miljarden jaren samengroeien.
Abell2744-QSO1 behoort tot de kleine red dot-klasse
Esses Compacte, roodachtige objecten verschenen in grote aantallen bij de eerste waarnemingen van James Webb. Eles zijn gebruikelijk in de eerste miljard jaar van het universum en bestaan tegenwoordig bijna niet meer. Abell2744-QSO1 is de eerste in zijn klasse waarbij de massa rechtstreeks wordt gemeten.
Het omringende sterrenstelsel is zwak. Het centrale zwarte gat gloeit met bijna primordiaal waterstof- en heliumgas. De lage metalliciteit versterkt dat de omgeving dicht bij die van het oorspronkelijke universum lag.
Implicações voor de vorming van zwarte gaten
Het resultaat suggereert dat er mogelijk enkele superzware zwarte gaten zijn verschenen vóór de sterrenstelsels waarin ze voorkomen. Duas-hypothesen winnen aan kracht uit de gegevens. Eén daarvan wijst op de directe ineenstorting van enorme gaswolken. Outra vermeldt oorspronkelijke zwarte gaten die kort na Big Bang zijn gevormd.
Roberto Maiolino, van Universidade of Cambridge, benadrukte de impact. De bevinding vertegenwoordigt een overzicht van klassieke formatiescenario’s. De artikelen zijn dezelfde dag gepubliceerd in Nature en Monthly Notices van de Royal Astronomical Society.
Het zwarte gat van Abell2744-QSO1 is massiever dan alle sterren in de Melkweg bij elkaar. Het aandeel is veel groter dan wat we zien in het lokale universum, waar zwarte gaten een klein deel van de stellaire massa vertegenwoordigen.
Detalhes observatietechnici met NIRSpec
Dankzij de integrale veldeenheid van NIRSpec kon het snelheden op verschillende afstanden van het centrum in kaart brengen. De onderzoekers vergeleken de feitelijke beweging met de verwachte beweging voor verschillende massadistributies. Apenas, een puntobject, verklaart de waargenomen Kepleriaanse rotatie.
Ignas Juodžbalis en Cosimo Marconcini leidden delen van het werk. Bij de samenwerking waren instellingen betrokken zoals Universidade van Florença, Instituto Max Planck en Universidade Ben-Gurion.
Wat verandert er voor toekomstige studies van het vroege heelal?
Astrônomos is nu van plan om met dezelfde techniek meer kleine rode stippen waar te nemen. Het doel is om te begrijpen of Abell2744-QSO1 een uitzondering is of een veel voorkomend patroon vertegenwoordigt in het jonge universum. James Webb blijft gegevens leveren die gevestigde modellen ter discussie stellen.
De ontdekking versterkt de rol van de telescoop als essentieel instrument voor de kosmologie. Cada nieuwe directe meting brengt wetenschappers dichter bij antwoorden over de eerste hoofdstukken van de vorming van kosmische structuren.