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Le télescope James Webb effectue la première mesure directe d’un ancien trou noir supermassif

James Webb
Photo: James Webb - Paopano/Shutterstock.com

Telescópio Espacial James Webb a enregistré la première mesure directe de la masse d’un trou noir supermassif dans le jeune univers. L’objet central d’Abell2744-QSO1 pèse environ 50 millions de fois la masse de Sol. Ele se trouve au centre d’une petite galaxie rouge vue 700 millions d’années après Big Bang.

Pesquisadores a cartographié le mouvement du gaz autour du trou noir. L’analyse montre qu’il domine la masse totale du système. Cette découverte ouvre de nouvelles discussions sur la façon dont ces objets géants sont apparus si tôt dans l’histoire cosmique.

Como ou James Webb a mesuré la masse du trou noir

L’équipe a utilisé l’instrument NIRSpec du télescope pour observer le gaz depuis l’orbite. Le spectrographe proche infrarouge a capturé des vitesses qui suivent exactement le modèle képlérien. Le mouvement Esse indique que presque toute la masse est concentrée en un point central.

  • Le gaz tourne plus vite près du centre
  • La courbe de vitesse confirme l’attraction gravitationnelle ponctuelle
  • Medições précédent reposait sur des méthodes indirectes
  • La masse de Agora a été calculée directement à partir de la dynamique des gaz

Le trou noir représente au moins les deux tiers de la masse totale d’Abell2744-QSO1. Les étoiles de la galaxie sont bien moins nombreuses. Le déséquilibre Esse remet en question le modèle classique dans lequel galaxie et trou noir se développent ensemble sur des milliards d’années.

Abell2744-QSO1 appartient à la classe des petits points rouges

Esses Des objets compacts et rougeâtres sont apparus en grand nombre dans les premières observations de James Webb. Les Eles sont courants dans le premier milliard d’années de l’univers et quasiment inexistants aujourd’hui. Abell2744-QSO1 est le premier de sa catégorie à mesurer directement la masse.

La galaxie environnante est faible. Le trou noir central brille d’hydrogène et d’hélium gazeux quasi primordiaux. La faible métallicité renforce le fait que l’environnement était proche de celui de l’univers initial.

Implicações pour la formation de trous noirs

Le résultat suggère que certains trous noirs supermassifs pourraient être apparus avant les galaxies qui les hébergent. Les hypothèses Duas gagnent en force grâce aux données. L’un d’entre eux évoque l’effondrement direct de nuages ​​​​de gaz massifs. Outra mentionne des trous noirs primordiaux formés peu de temps après Big Bang.

Roberto Maiolino, de Universidade ou de Cambridge, ont souligné l’impact. Le résultat représente une révision des scénarios de formation classiques. Les articles ont été publiés le même jour dans Nature et Monthly Notices du Royal Astronomical Society.

Le trou noir d’Abell2744-QSO1 est plus massif que toutes les étoiles de la galaxie réunies. La proportion dépasse de loin ce que l’on observe dans l’univers local, où les trous noirs représentent une petite fraction de la masse stellaire.

Techniciens d’observation Detalhes avec NIRSpec

L’unité de terrain intégrée de NIRSpec lui a permis de cartographier les vitesses à différentes distances du centre. Les chercheurs ont comparé le mouvement réel avec celui attendu pour différentes distributions de masse. Apenas un objet ponctuel explique la rotation képlérienne observée.

Ignas Juodžbalis et Cosimo Marconcini ont dirigé une partie des travaux. La collaboration impliquait des institutions telles que Universidade de Florença, Instituto Max Planck et Universidade Ben-Gurion.

Quels changements pour les futures études sur l’univers primitif

Astrônomos prévoit désormais d’observer davantage de petits points rouges avec la même technique. L’objectif est de comprendre si Abell2744-QSO1 est une exception ou représente un modèle commun dans le jeune univers. James Webb continue de fournir des données qui remettent en question les modèles établis.

Cette découverte renforce le rôle du télescope en tant qu’outil essentiel pour la cosmologie. La nouvelle mesure directe Cada rapproche les scientifiques des réponses sur les premiers chapitres de la formation des structures cosmiques.