Teleskop James Webb membuat pengukuran langsung pertama bagi lubang hitam supermasif purba

Telescópio Espacial James Webb merekodkan pengukuran langsung pertama jisim lubang hitam supermasif di alam semesta muda. Objek pusat Abell2744-QSO1 mempunyai berat kira-kira 50 juta kali ganda jisim Sol. Ele terletak di tengah-tengah galaksi merah kecil yang dilihat 700 juta tahun selepas Big Bang.

Pesquisadores memetakan pergerakan gas di sekeliling lubang hitam. Analisis menunjukkan bahawa ia mendominasi jumlah jisim sistem. Penemuan itu membuka perbincangan baharu tentang bagaimana objek gergasi ini muncul begitu awal dalam sejarah kosmik.

Como o James Webb mengukur jisim lohong hitam

Pasukan itu menggunakan instrumen NIRSpec teleskop untuk memerhati gas dari orbit. Spektrograf inframerah dekat menangkap halaju yang mengikut corak Keplerian yang tepat. Pergerakan Esse menunjukkan bahawa hampir semua jisim tertumpu pada titik pusat.

• Gas berputar lebih cepat berhampiran pusat
• Lengkung halaju mengesahkan tarikan graviti titik
• Medições sebelumnya bergantung pada kaedah tidak langsung
• Jisim Agora dikira terus daripada dinamik gas

Lubang hitam mewakili sekurang-kurangnya dua pertiga daripada jumlah jisim Abell2744-QSO1. Jumlah bintang dalam galaksi lebih sedikit. Ketidakseimbangan Esse mencabar model klasik di mana galaksi dan lubang hitam tumbuh bersama selama berbilion tahun.

Abell2744-QSO1 tergolong dalam kelas titik merah kecil

Esses Objek padat, kemerah-merahan muncul dalam jumlah besar dalam pemerhatian awal James Webb. Eles adalah perkara biasa dalam bilion tahun pertama alam semesta dan hampir tidak wujud hari ini. Abell2744-QSO1 ialah yang pertama dalam kelasnya yang mempunyai jisim diukur secara langsung.

Galaksi sekeliling samar-samar. Lubang hitam pusat bercahaya dengan hidrogen dan gas helium hampir primordial. Metallicity yang rendah menguatkan bahawa persekitaran adalah hampir dengan alam semesta awal.

Implicações untuk pembentukan lubang hitam

Hasilnya menunjukkan bahawa beberapa lubang hitam supermasif mungkin telah muncul sebelum galaksi yang menjadi tuan rumahnya. Hipotesis Duas mendapat kekuatan daripada data. Satu menunjukkan kepada keruntuhan langsung awan gas besar-besaran. Outra menyebut lubang hitam primordial terbentuk sejurus selepas Big Bang.

Leia Tambem

Scott Pelley menuduh bos CBS News membunuh 60 Minit dalam mesyuarat kakitangan

Polis Awam menyiasat kematian warga Amerika Hilde Ann Lynn di hotel mewah Rosewood São Paulo

Bapa TikToker yang terkenal menafikan menggelapkan berjuta-juta daripada anak perempuan Charli D’Amelio

Roberto Maiolino, daripada Universidade daripada Cambridge, menyerlahkan kesannya. Penemuan ini mewakili kajian semula senario pembentukan klasik. Artikel tersebut diterbitkan pada hari yang sama dalam Nature dan Monthly Notices bagi Royal Astronomical Society.

Lubang hitam Abell2744-QSO1 lebih besar daripada gabungan semua bintang di galaksi. Perkadaran itu jauh melebihi apa yang dilihat di alam semesta tempatan, di mana lubang hitam mewakili sebahagian kecil daripada jisim bintang.

Juruteknik pemerhatian Detalhes dengan NIRSpec

Unit medan integral NIRSpec membenarkannya memetakan halaju pada jarak yang berbeza dari pusat. Para penyelidik membandingkan pergerakan sebenar dengan yang dijangkakan untuk pengagihan jisim yang berbeza. Apenas objek titik menerangkan putaran Keplerian yang diperhatikan.

Ignas Juodžbalis dan Cosimo Marconcini mengetuai bahagian kerja. Kerjasama itu melibatkan institusi seperti Universidade of Florença, Instituto Max Planck dan Universidade Ben-Gurion.

Apakah perubahan untuk kajian masa depan alam semesta awal

Astrônomos kini merancang untuk melihat lebih banyak titik merah kecil dengan teknik yang sama. Objektifnya adalah untuk memahami sama ada Abell2744-QSO1 adalah pengecualian atau mewakili corak biasa dalam alam semesta muda. James Webb terus menyampaikan data yang mempersoalkan model yang telah ditetapkan.

Penemuan ini mengukuhkan peranan teleskop sebagai alat penting untuk kosmologi. Cada pengukuran langsung baharu membawa saintis lebih dekat kepada jawapan tentang bab pertama pembentukan struktur kosmik.