Forskere arbejder på at afdække, hvordan sorte huller, der er placeret i centrum af galakser, opstår og udvikler sig. For at fremme denne viden er påvisningen af kosmiske giganter, der eksisterede i universets tidlige dage, afgørende. Nyere forskning viser, at NASAs Nancy Grace Roman Space Telescope vil have evnen til at lokalisere disse gamle objekter og observere dem, som de var for op til 11 milliarder år siden.
Det romerske teleskop, der er planlagt til opsendelse den 30. august 2026, vil fokusere på det lys, der udsendes af stof, der kredser om sorte huller, før det absorberes. Men supermassive sorte huller med lavere masse er sværere at se på grund af deres lavere lysstyrke. Lejlighedsvis går de i opløsning og fortærer en hel stjerne, hvilket producerer en glød så intens, at den overstråler sin værtsgalakse, en begivenhed kendt som en tidevandsforstyrrelse (TDE).
Mere om emnet: Røde prikker i kosmos: James Webb finder mystiske strukturer i det tidlige univers
Mitchell Karmen, hovedforfatter af undersøgelsen offentliggjort i “The Astrophysical Journal”, fremhæver, at det romerske teleskop vil repræsentere en milepæl i videnskaben om forbigående fænomener. Observatoriets høje følsomhed vil tillade opdagelsen af flere tidevandsafbrydelseshændelser på væsentligt større afstande og i tidligere faser af den kosmiske historie.
Læs mere: NASAs romerske teleskop afslutter test og forbereder opsendelse i september 2026
Hvordan det romerske teleskop vil opdage tidevandsforstyrrelser
Romans “High-Latitude Time-Domain Survey” vil dække et område af himlen svarende til 90 fuldmåner, med observationer taget med jævne mellemrum. Ved at gense de samme himmelområder vil astronomer være i stand til at identificere et stort antal forbigående fænomener, såsom TDE’er. Disse begivenheder er karakteristiske for sorte huller med lavere masse, der spænder fra 100.000 til 100 millioner solmasser, som river en stjerne fra hinanden, før de fortærer den.
Karmens hold forudsiger, at frekvensen af TDE’er vil stige, efterhånden som det romerske teleskop sonderer det tidlige univers. Et højdepunkt anslås for omkring 11 til 12 milliarder år siden, en periode hvor stjernedannelsen var mest intens. Teleskopet vil udføre sine observationer ved nær-infrarøde bølgelængder, hvilket er ideelt til at fange lys fra meget fjerne TDE’er, hvis stråling er blevet strakt af universets fortsatte udvidelse.
Mens Vera C. Rubin-observatoriet vil opdage tusindvis af TDE’er årligt i det synlige lysområde, forventes Roman at finde op til hundrede, men med fordelen at observere dem på meget større afstande. Denne evne vil være afgørende for at skelne mellem forskellige hypoteser om oprindelse og vækst af sorte huller.
Inden for samme emne: Nye observationer fra NASAs James Webb forklarer, hvordan sorte huller fødes
Forstå oprindelsen af supermassive sorte huller
Der er to fremherskende teorier for dannelsen af supermassive sorte huller. Den første, kaldet “lysfrø”, foreslår, at de opstår fra udryddelsen af massive stjerner og øges i størrelse over tid. Ifølge dette perspektiv ville hver ung galakse allerede have et sort hul i sin kerne.
Den anden teori, kendt som “tunge frø”, antyder, at et sort hul kunne blive født med en betydeligt større begyndelsesmasse gennem det direkte kollaps af en enorm gassky. Denne proces ville være mindre almindelig, hvilket ville forklare den lavere forekomst af supermassive sorte huller i mere primitive galakser.
“Tidevandsafbrydelseshændelser giver os et værktøj til at undersøge populationen af supermassive sorte huller med lav masse, som kan hjælpe os med at skelne mellem disse modeller,” sagde Mitchell Karmen.
Suvi Gezari, medforfatter til undersøgelsen, tilføjer: “Ligesom Webb transformerede vores forståelse af fjerne galakser, er Roman ved at revolutionere vores forståelse af forbigående fænomener med høj rødforskydning.”