Telescópio Espacial James Webb har opdaget det mest fjerne sovende sorte hul, der nogensinde er identificeret. Objektet er i centrum af MRG-M0138-galaksen, mere end 10 milliarder lysår fra Terra. Opdagelsen gør det muligt direkte at måle dens masse for første gang i et så gammelt objekt.
Cientistas brugte naturlig gravitationslinser til at forstørre billedet af galaksen og spore stjernernes bevægelse omkring det sorte hul. Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Science torsdag den 4. juni. Den tilpassede teknik baner vejen for bedre at forstå, hvordan disse objekter dannede og påvirkede galakser i det unge univers.
Buraco sort tomgang trodser konventionelle målinger
Det sorte hul udsender intet lys, fordi det er i dvale, uden at der falder gas mod det. Isso gør dig usynlig på alle bølgelængder. Pesquisadores ledet af Andrew Newman af Carnegie Science tilpassede en metode, der blev brugt i nærliggende galakser, til denne ekstreme afstand.
Gravitationslinser fra en galaksehob i forgrunden forstørrede MRG-M0138 med omkring 30 gange. Effekten gjorde det muligt for JWST at løse bevægelsen af stjerner i det centrale område af galaksen. Med disse data beregnede holdet massen af det sorte hul til at være cirka 6 milliarder gange massen af Sol.
- Galaksen MRG-M0138 ser ud til at være forstørret ved gravitationslinser
- Estrelas kredser om det centrale sorte hul med målbare hastigheder
- Massa bestemt ved stjernedynamisk analyse
- Técnica nu levedygtig for objekter i det tidlige univers
Essa-tilgangen omgår vanskeligheden ved at observere inaktive sorte huller direkte.
Forstyrret Stellar Formação i Ancient Galaxy
MRG-M0138 viser tegn på, at stjernedannelsen stoppede brat i fortiden. Forskere formoder, at en aktiv kvasar tidligt i galaksens historie udviste gas, der var nødvendig for nye stjerner. Processen fratog det sorte hul brændstof og efterlod regionen stille i dag.
Andrew Newman fremhævede, at stjernerne i MRG-M0138 er gamle. I andre galakser observeret af JWST ophørte stjernedannelsen senere. Sammenligningen hjælper med at kortlægge forskellige hastigheder af galaktisk udvikling i det tidlige univers.
Galaksen ses, som den eksisterede, da universet var omkring 3 milliarder år gammelt. Isso tilbyder et vindue til processer, der har formet nutidens kosmiske strukturer. Equipes fortsætter med at analysere andre lignende objekter fra teleskopets datasæt.
Cosmic Lente udvider visningen af fjerne objekter
Gravitationslinser var afgørende for målingens succes. Sem hun, JWST ville ikke være i stand til at opløse tilstrækkelige detaljer i galaksens centrale stjerner. Forstørrelsen gjorde det muligt at spore hastighedsforskelle mellem stjerner tættere på og længere væk fra det sorte hul.
Richard Ellis fra University College London, seniorforfatter af undersøgelsen, forklarede, at kombinationen af JWSTs skarpe syn og naturlige linser giver mulighed for en mere komplet optælling af sorte huller over tid. Futuras-observationer med teleskoper som Euclid og Nancy Grace Roman burde identificere flere galakser, der er forstørret på denne måde.
Galaksehoben i forgrunden fungerer som et kraftigt forstørrelsesglas. Ele bøjer lyset fra MRG-M0138 og skaber flere forstørrede billeder, hvilket gør astronomernes arbejde lettere. Essa-konfiguration er sjælden og værdifuld til studier af objekter i det fjerne univers.
Implicações til galakseudvikling i det unge univers
Detekteringen forstærker den rolle, supermassive sorte huller spiller i reguleringen af stjernedannelse. I MRG-M0138 ser episoden med intens aktivitet ud til at have fremskyndet afslutningen af stjerneskabelsesfasen. Isso giver fingerpeg om, hvordan “døde” galakser blev dannet tidligt i den kosmiske historie.
Cientistas planlægger at udvide prøven med flere observationer. Fokus er på gravitationslinsede galakser, der viser lignende forstyrrelser i stjernedannelsen. Modelos-teoretikere skal inkorporere disse data for at forfine simuleringer af galaktisk evolution.
Den stjernedynamiske måleteknik, der nu er testet på stor afstand, kan anvendes på andre kandidater. International Equipes fortsætter med at analysere det største sæt af primordiale galakser observeret af JWST sidste år.