Nasa Telescópio Espacial James Webb telah menangkap bukti langsung tentang lubang hitam supermasif yang wujud sebelum galaksi di sekelilingnya. Objek yang dipanggil Abell2744-QSO1, muncul kira-kira 700 juta tahun selepas Big Bang. Ele mempunyai jisim kira-kira 50 juta kali ganda daripada Sol dan membentuk sebahagian besar struktur yang diperhatikan.
Pesquisadores memetakan pergerakan gas di sekeliling lubang hitam. Data mengesahkan bahawa dia menguasai sistem. Penemuan itu mencabar model klasik pembentukan lubang hitam daripada bintang dalam galaksi yang telah dibangunkan.
Imagem menunjukkan objek kecil yang dibesarkan oleh kanta graviti
Abell2744-QSO1 tergolong dalam kelas Little Red Dots. Ele kelihatan tiga kali ganda dibesarkan oleh gugusan galaksi Abell 2744, yang dikenali sebagai Pandora Cluster. Galaksi hos berukuran hanya 1,300 tahun cahaya. Cahaya Sua mengembara lebih daripada 13 bilion tahun untuk mencapai instrumen Webb.
Instrumen NIRCam merekodkan ratusan objek terang dengan latar belakang gelap angkasa. Imej Três QSO1 menonjol dengan kotak pengenalan. Versi QSO1A kelihatan lebih besar dan lebih tajam. Pemerhatian menggabungkan pengimejan dan spektroskopi untuk menganalisis komposisi dan halaju gas.
- Galaksi QSO1 mempunyai diameter 1,300 tahun cahaya.
- Lubang hitam pusat menyumbang sekurang-kurangnya dua pertiga daripada jumlah jisim.
- Gas sekeliling terdiri hampir keseluruhannya daripada hidrogen dan helium.
- Metalliciti alam sekitar adalah kurang daripada 0.5% daripada matahari.
- Objek itu wujud 700 juta tahun selepas Big Bang.
Movimento gas mendedahkan jisim tertumpu di tengah
Astrônomos menggunakan unit medan kamiran spektrograf NIRSpec. Eles memetakan kelajuan putaran hidrogen di sekeliling lubang hitam. Coraknya mengikuti gerakan Keplerian, seperti planet di sekeliling Sol. Isso menunjukkan bahawa jisim tertumpu pada titik pusat.
Analisis memungkinkan untuk mengira secara langsung jisim lubang hitam. Nilainya mencecah sekitar 50 juta jisim suria. Resultados sebelumnya berdasarkan anggaran tidak langsung sudah menunjukkan sesuatu yang hampir 40 juta. Pengukuran baharu mengesahkan andaian yang digunakan pada objek jauh yang lain.
Lubang hitam mewakili bahagian luar biasa daripada jumlah jisim. Dalam galaksi berdekatan, objek ini menyumbang sebahagian kecil. Aqui, ia jauh mengatasi bahan bintang sekeliling. Persekitaran hampir tiada unsur berat yang dihasilkan oleh bintang.
Kimia Composição mengukuhkan senario primordial
Komposisi Mapas menunjukkan penguasaan hidrogen dan helium. Há sangat sedikit kesan oksigen atau logam lain. Ciri Essa menunjukkan kepada sistem yang mempunyai sedikit aktiviti cemerlang sebelumnya. Lubang hitam itu akan terbentuk tanpa bergantung pada keruntuhan bintang berskala besar.
Roberto Maiolino, daripada Universidade daripada Cambridge, menyerlahkan kepentingan pengukuran langsung. Ela mewakili yang pertama seumpamanya dalam masa kurang daripada satu bilion tahun selepas Big Bang. Hasilnya adalah konsisten dengan pengukuran tidak langsung sebelumnya dan mencadangkan bahawa tidak ada anggaran berlebihan jisim dalam kes lain.
Francesco D’Eugenio, juga dari Cambridge, menyatakan bahawa andaian berdasarkan alam semesta tempatan nampaknya digunakan untuk alam semesta yang jauh. Pengesahan mengurangkan ketidakpastian tentang lubang hitam primordial.
Descoberta Mencadangkan Benih Berat di Alam Semesta Awal
Saiz lubang hitam yang tidak seimbang menunjukkan pembentukan langsung atau keruntuhan awan gas gergasi. Ele tidak perlu tumbuh secara beransur-ansur dari biji yang lebih kecil. Isso membuka jalan kepada hipotesis lubang hitam primordial yang terbentuk tidak lama selepas Big Bang.
Ignas Juodžbalis, seorang pelajar siswazah di Cambridge, mengetuai sebahagian daripada analisis. Ele menyerlahkan bahawa lubang hitam nampaknya telah muncul sebelum proses bintang yang besar. Pasukan itu kini sedang mengkaji Little Red Dots lain untuk melihat sama ada fenomena itu biasa berlaku di alam semesta muda.
James Webb terus memerhati objek yang serupa. Penyelidik berusaha untuk memahami sama ada lubang hitam supermasif secara amnya mendahului galaksi yang menjadi tuan rumah hari ini. Teleskop, hasil kerjasama antara Nasa, Esa dan CSA, membolehkan kami menyiasat struktur dan asal usul kosmos dengan terperinci yang belum pernah berlaku sebelum ini.
Implicações untuk model evolusi kosmik
Pemerhatian mengubah pemahaman tentang irama pembentukan struktur di alam semesta awal. Teorias sebelumnya meramalkan bahawa galaksi terbentuk dahulu dan kemudian memberi makan kepada lubang hitam pusat. QSO1 mencadangkan laluan bertentangan dalam sekurang-kurangnya beberapa kes.
Metalliciti rendah dan penguasaan lubang hitam menunjukkan persekitaran yang masih belum berkembang secara kimia. Isso membantu menerangkan cara objek besar itu boleh muncul begitu awal. Equipes antarabangsa meneruskan analisis data Webb untuk memperhalusi senario.
Kajian itu diterbitkan dalam jurnal seperti Nature dan Monthly Notices dari Royal Astronomical Society. Ele memperkukuh peranan James Webb dalam menyemak semula paradigma tentang kosmos awal. Pemerhatian Novas sepatutnya membawa lebih banyak butiran tentang objek misteri ini. Teleskop James Webb Nasa James Webb Mendedahkan Lubang Hitam Yang Terbentuk Sebelum Galaksi (
