James Webb-teleskopet gör den första direkta mätningen av forntida supermassiva svarta hål

Telescópio Espacial James Webb registrerade den första direkta mätningen av massan av ett supermassivt svart hål i det unga universum. Det centrala objektet i Abell2744-QSO1 väger cirka 50 miljoner gånger massan av Sol. Ele sitter i mitten av en liten röd galax sett som den var 700 miljoner år efter Big Bang.

Pesquisadores kartlade gasens rörelse runt det svarta hålet. Analys visar att det dominerar den totala massan av systemet. Fyndet öppnar för nya diskussioner om hur dessa gigantiska föremål uppstod så tidigt i den kosmiska historien.

Como o James Webb mätte massan av det svarta hålet

Teamet använde teleskopets NIRSpec-instrument för att observera gasen från omloppsbana. Den nära-infraröda spektrografen fångade hastigheter som följer det exakta Kepler-mönstret. Esse-rörelse indikerar att nästan all massa är koncentrerad till en central punkt.

• Gasen snurrar snabbare nära centrum
• Hastighetskurvan bekräftar punktgravitationsattraktion
• Tidigare Medições förlitade sig på indirekta metoder
• Agora-massan beräknades direkt från gasdynamik

Det svarta hålet representerar minst två tredjedelar av Abell2744-QSO1:s totala massa. Stjärnorna i galaxen är mycket färre. Esse obalans utmanar den klassiska modellen där galax och svart hål växer tillsammans under miljarder år.

Abell2744-QSO1 tillhör klassen små röda prickar

Esses Kompakta, rödaktiga föremål förekom i stort antal i initiala observationer av James Webb. Eles är vanliga under universums första miljarder år och nästan obefintliga idag. Abell2744-QSO1 är den första i sin klass som har massmätt direkt.

Den omgivande galaxen är svag. Det centrala svarta hålet lyser med nästan primordialt väte och heliumgas. Den låga metalliciteten förstärker att miljön var nära den i det ursprungliga universum.

Implicações för bildandet av svarta hål

Resultatet tyder på att några supermassiva svarta hål kan ha dykt upp före galaxerna som är värd för dem. Duas-hypoteser får styrka från data. En pekar på den direkta kollapsen av massiva gasmoln. Outra nämner primordiala svarta hål som bildats kort efter Big Bang.

Leia Tambem

Chris Robinson svarar på buningar från fansen på The Black Crowes-konsert i Florida

Nya Anker 300 W och 26 250 mAh bärbara batterier slår den kinesiska marknaden med hög kompatibilitet

Tillverkaren OnePlus förbereder bärbar Android-konsol med exklusiva fysiska kontroller för skjutspel

Roberto Maiolino, av Universidade av Cambridge, belyste effekten. Fyndet representerar en genomgång av klassiska formationsscenarier. Artiklarna publicerades samma dag i Nature och Monthly Notices av Royal Astronomical Society.

Abell2744-QSO1:s svarta hål är mer massivt än alla stjärnor i galaxen tillsammans. Andelen överstiger vida vad som kan ses i lokaluniversum, där svarta hål representerar en liten del av stjärnmassan.

Detalhes observationstekniker med NIRSpec

NIRSpecs integrerade fältenhet gjorde det möjligt för den att kartlägga hastigheter på olika avstånd från centrum. Forskarna jämförde den faktiska rörelsen med den förväntade för olika massfördelningar. Apenas ett punktobjekt förklarar den observerade Kepler-rotationen.

Ignas Juodžbalis och Cosimo Marconcini ledde delar av arbetet. Samarbetet involverade institutioner som Universidade av Florença, Instituto Max Planck och Universidade Ben-Gurion.

Vad förändras för framtida studier av det tidiga universum

Astrônomos planerar nu att observera fler små röda prickar med samma teknik. Målet är att förstå om Abell2744-QSO1 är ett undantag eller representerar ett vanligt mönster i det unga universum. James Webb fortsätter att leverera data som ifrågasätter etablerade modeller.

Upptäckten förstärker teleskopets roll som ett viktigt verktyg för kosmologi. Cada ny direkt mätning för forskare närmare svaren om de första kapitlen av bildandet av kosmiska strukturer.