We wczesnym Wszechświecie odkryto „supermasywne” czarne dziury – bardzo duże w porównaniu z galaktykami

Astronomowie odkryli to, co nazywają „supermasywnymi” czarnymi dziurami, czyli supermasywnymi czarnymi dziurami, które wydają się naruszać dobrze ugruntowaną zależność między masą gwiazd galaktyki macierzystej a masą centralnej czarnej dziury. Czarne dziury są bardzo duże i ten nadmiar mówi nam coś głębokiego o pochodzeniu tych obiektów.

Astronomowie wykorzystali Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba do obserwacji 21 bardzo odległych układów. Jego światło dociera do nas między 12 a 13,2 miliarda lat temu. W obecnym wszechświecie stosunek między supermasywną czarną dziurą (SMBH) a gwiazdą w jej galaktyce wynosi 1 do 1000. Jednak w tych układach stosunek między dwiema masami wynosi aż 1 do 100, 1 do 10 i nawet 1 w 1.

„W pobliskim wszechświecie znany jest związek pomiędzy masą centralnej supermasywnej czarnej dziury a masą gwiazd w jej galaktykach macierzystych” – mówi główny autor. Doktor Fabio Pacucci Centrum Astrofizyki | Uniwersytet Harvarda i Smithsonian powiedziały IFLScience. „Zazwyczaj czarna dziura ma masę około 0,1% masy gwiazdy. Inaczej jest w odległym wszechświecie. Oczywiście, „masywne” czarne dziury są odpowiednią nazwą.”

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zwiększył zdolność człowieka do patrzenia dalej, w głąb wczesnego Wszechświata (znanego również jako Wszechświat wysokiego Z) i choć nie byliśmy jeszcze świadkami narodzin jednej z tych supermasywnych czarnych dziur, to nowe badanie dostarcza więcej dowody na to, jak powstały te czarne dziury. Przyszły mi do głowy dziwne rzeczy.

Scenariusz „nasion światła” obejmuje bardzo masywne gwiazdy, o masie od 100 do 1000 mas Słońca, które przechodzą w supernową. Zamiast tego scenariusz „ciężkich nasion” sugeruje, że masywne obłoki gazu, z których powstają te gwiazdy, utworzyły również masywne czarne dziury o masie od 10 000 do 100 000 mas Słońca.

„Kilka badań (obejmujących wiele lat) sugeruje, że gdyby pierwsze czarne dziury uformowały się w postaci ciężkich nasion, ich masa powinna być podobna do masy gwiazdowej ich gospodarzy w wysokiej temperaturze” – wyjaśnił dr Bacucci. „Wydaje się, że właśnie to widzimy dzięki obserwacjom Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.

Nie jest to pierwszy dowód na to, że scenariusz ciężkich nasion może być najbardziej prawdopodobną ścieżką formacji. Poprzednie obserwacje łączące dane z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba i promieni rentgenowskich z należącej do NASA sondy Chandra również faworyzowały ten scenariusz w stosunku do ziarna światła. Ciężkie ziarno wpłynęłoby również na całą galaktykę w sposób, który mógłby lepiej wyjaśnić, dlaczego obiekty te przez jakiś czas pozostają tak masywne.

„Te masywne układy galaktyczne mogły wytworzyć ciężkie nasiona o masie zbliżonej do masy swoich gwiazd macierzystych. Biorąc zatem pod uwagę rozmiar centralnej supermasywnej czarnej dziury, mogły wyzwolić tak dużo energii, że na pewien czas zahamowały powstawanie gwiazd Ta kombinacja powodów może wyjaśnić, dlaczego obserwujemy przede wszystkim supermasywne czarne dziury we wszechświecie wysokiego Z za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, naruszając lokalną zależność.

„Za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba możliwe będzie określenie, w jaki sposób powstały pierwsze supermasywne czarne dziury w wyniku znalezienia czarnych dziur znajdujących się dalej i mniejszych od tych znalezionych dotychczas, a których – jak przewiduje nasze badanie – będzie bardzo dużo” – Roberto Maiolino, współautor autor, powiedział profesor na Uniwersytecie Cambridge V.A. powiedział: oświadczenie.

Badanie zostało opublikowane w Listy do dzienników astrofizycznych Został on zaprezentowany na 243. spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.