Набљудувањата собрани со помош на вселенскиот телескоп Џејмс Веб открија активна супермасивна црна дупка, чија маса е 9 милиони пати поголема од Сонцето, и која активно расте, апсорбирајќи ја материјата од просторот околу себе. 570 милиони години по Големата експлозија, таа е првата супермасивна црна дупка што растела, иако научниците се надеваат дека нема долго да го држи рекордот.
Пронајдена е црна дупка во една од најраните галаксии откриени некогаш, порано позната како Egsy8p7, и оттогаш преименуван во CEERS 1019. Неговото откритие може да помогне во решавањето на една од најголемите мистерии на раниот универзум: како црните дупки во Космичката зора пораснале до толку големи димензии за толку краток временски период.
Написот со детали за откритието, предводен од астрофизичарката Ребека Ларсон од Универзитетот во Тексас во Остин, се појавува во специјално издание на The Astrophysical Journal. „Го најдовме најоддалеченото активно галактичко јадро (AGN) и најстарата црна дупка што некогаш сме ја пронашле“, изјави Ларсон за ScienceAlert. Ларсон првично го набљудуваше CEERS 1019 како дел од нејзината работа за проучување на светлината произведена од формирањето на ѕвезди во многу раниот универзум.
Оваа светлина, наречена Лајман алфа зрачење, се смета дека е генерирана со јонизација на неутрален водород за време на формирањето на ѕвездите. Раниот универзум бил исполнет со магла од неутрален водород кој го спречил ширењето на светлината, само откако овој водород бил јонизиран, светлината можела слободно да се шири.
Оваа ера на рејонизација, како што е познато, не е целосно проучена. Знаеме дека тоа се случило во првите милијарда години по Големата експлозија пред 13,8 милијарди години, но многу е тешко да се погледне толку далеку во раниот универзум. CEERS 1019 и неколку други ултра-рани галаксии се одлични објекти за оваа студија бидејќи се релативно светли. Галаксијата беше идентификувана во податоците на Хабл во 2015 година, и во тоа време беше најраната и најдалечната забележана галаксија.
Понатамошните набљудувања го потврдија неговото постоење, но подетални информации останаа неостварливи: најраната светлина во универзумот, поради ширењето на универзумот, толку далеку се префрли во инфрацрвениот дел од спектарот што е потребен моќен специјален инфрацрвен инструмент како што е JWST. да го проучи.
Така, кога се појави JWST, CEERS 1019 - најсветлата од галаксиите Хабл од оваа ера - стана очигледна цел. Телескопот гледаше во галаксијата само еден час со сите четири негови инструменти, но обезбеди многу податоци.
Тогаш Ларсон забележала нешто што не го очекувала баш. Покрај формирањето на светли ѕвезди, имаше и широка емисиона карактеристика обично поврзана со AGN. Кога таа им кажа на некои од истражувачите на AGN за тоа, работите станаа интересни. Вообичаено, галаксијата во раниот универзум емитира или светлина од супернова или светлина од формирање на ѕвезди. Да се видат и двајцата во иста галаксија беше крајно неочекувано.
„Со недели се расправавме дека треба да биде, да биде едно или друго. И излегува дека е и едното и другото. Има одредено влијание на црната дупка врз емисионите линии што ги гледаме, но поголемиот дел од светлината што ја гледаме на нашите слики е сè уште доминирана од делот од галаксијата што формира ѕвезди“. Дека супермасивна црна дупка постоела пред повеќе од 13,2 милијарди години и продолжила да расте, не е толку изненадувачки како што може да мислите.
Многу поголеми црни дупки се откриени во раниот универзум, J1342+0928, квази-галаксија откриена 690 милиони години по Големата експлозија, има супермасивна црна дупка со големина од 800 милиони Сонце. Црната дупка во J0313-1806, откриена 670 милиони години по Големата експлозија, има големина од 1,6 милијарди Сонца.
Во двата од овие квазари доминира емисијата AGN. Според Ларсон и нејзините колеги, CEERS 1019 е средна фаза: точката помеѓу подоцнежните, поголеми галаксии во кои доминира AGN и како тие галаксии и нивните црни дупки почнале да се формираат на прво место. Гледајќи ја супермасивната црна дупка во CEERS 1019, истражувачите веруваат дека објектот настанал од колапсот на масивен објект, како што е една од најраните ѕвезди во универзумот. Овие ѕвезди беа многу, многу поголеми од ѕвездите што ги гледаме околу нас денес, така што црна дупка од таков колапс би имала почеток на патот кон супермасивноста.
Како што истакнува Ларсон, резултатите се добиени за само еден час набљудување. Се очекува навистина длабоките набљудувања да откријат подалечни, па дури и побледи галаксии, што конечно ќе ни помогне да разбереме како се родил универзумот и како растел.
Прочитајте исто така:
- Астрономите биле сведоци на енергетско активирање на црна дупка
- Супермасивната црна дупка Стрелец А* се разбудила пред 200 години