Das James-Webb-Teleskop entdeckt das älteste Schwarze Loch im Universum
Das James Webb Space Telescope (JWST) hat das älteste jemals gesehene Schwarze Loch entdeckt, ein uraltes Monster mit der Masse von 1,6 Millionen Sonnen, das 13 Milliarden Jahre in der Vergangenheit des Universums lauert.
Die James Webb-Weltraumteleskopdessen Kameras ihm eine Zeitreise zu den Anfängen des Universums ermöglichten, beobachtete das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der entstehenden Galaxie GN-z11 nur 440 Millionen Jahre nach dem Beginn des Universums.
Der Raum-Zeit-Bruch ist nicht der einzige, sondern einer von unzähligen Brüchen Schwarze Löcher Das sich während der kosmischen Morgendämmerung – einer Zeitspanne, die vor etwa 100 Millionen Jahren folgte – in erschreckendem Ausmaß verschlang die große Explosion Als das junge Universum eine Milliarde Jahre lang zu leuchten begann.
Es ist nicht klar, wie kosmische Wirbel nach der Entstehung des Universums so schnell an Größe zunahmen. Aber die Suche nach einer Antwort könnte helfen zu erklären, wie die supermassereichen Schwarzen Löcher, die heute existieren – die ganze Galaxien einschließlich der Milchstraße verankern – zu so erstaunlichen Größen heranwachsen. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse Anfang des Jahres in einer Preprint-Datenbank arXivaber die Forschung wurde noch nicht von Experten begutachtet.
Schwarze Löcher im frühen Universum „konnten nicht so leise und sanft wachsen wie viele Schwarze Löcher im Universum.“ [present-day] Universum“, Hauptautor Roberto Maiolino„Sie müssen eine seltsame Geburt oder Bildung erleben, ein seltsames Wachstum“, sagte der Astrophysikprofessor der Universität Cambridge gegenüber WordsSideKick.com.
Heute gehen Astronomen davon aus, dass Schwarze Löcher durch den Zusammenbruch riesiger Sterne entstehen. Aber wie auch immer sie sich bilden, sie wachsen, indem sie ständig Gas, Staub, Sterne und andere Schwarze Löcher verschlingen. Während sie sich bewegen, erwärmt sich das Material, das sich spiralförmig im Inneren der Klauen der Schwarzen Löcher bewegt, durch Reibung und strahlt Licht aus, das von Teleskopen erfasst werden kann – wodurch sie zu sogenannten aktiven galaktischen Kernen (AGNs) werden.
Verwandt: Das Objekt, das fälschlicherweise für eine Galaxie gehalten wird, ist in Wirklichkeit ein Schwarzes Loch, das direkt auf die Erde gerichtet ist
Die extremsten AGNs sind Quasare, supermassereiche Schwarze Löcher, die milliardenfach schwerer sind als die Sonne und die ihre gasförmigen Kokons in Lichtausbrüchen abfeuern, die trillionenfach heller sind als die hellsten Sterne.
Da sich Licht mit konstanter Geschwindigkeit durch das Vakuum des Weltraums bewegt, fangen Wissenschaftler umso weiter entferntes Licht auf und desto größer ist die Entfernung, die sie einfangen, je tiefer Wissenschaftler in das Universum blicken. Weiter zurück in der Zeit Sie sehen. Um das Schwarze Loch in der neuen Studie zu entdecken, scannten Astronomen den Himmel mit zwei Infrarotkameras – dem Mittelinfrarotinstrument (MIRI) des James Webb-Weltraumteleskops und der Nahinfrarotkamera – und verwendeten in die Kameras eingebaute Spektrometer, um das Licht zu analysieren. Hinein. Komponentenfrequenzen
Bei der Analyse dieser schwachen Blitze aus den frühen Jahren des Universums fanden sie eine unerwartete Spitze zwischen den im Licht gefundenen Frequenzen, ein wichtiges Zeichen dafür, dass die heiße Materie, die das Schwarze Loch umgibt, schwache Lichtspuren durch das Universum strahlt.
Die häufigsten Erklärungen für das schnelle Wachstum dieser frühen Schwarzen Löcher sind, dass sie durch den plötzlichen Zusammenbruch riesiger Gaswolken entstanden sind oder dass sie aus zahlreichen Verschmelzungen von Sternhaufen und Schwarzen Löchern entstanden sind.
Allerdings haben Astronomen nicht ausgeschlossen, dass einige dieser Schwarzen Löcher von vermeintlichen „ursprünglichen“ Schwarzen Löchern stammen könnten, von denen angenommen wird, dass sie kurz nach – und in einigen Theorien sogar vor – dem Beginn des Universums entstanden sind.
„Das ist nicht so klar [direct collapse] „Es ist die einzige Möglichkeit, ein Schwarzes Loch zu bilden, denn dafür braucht man einige besondere Bedingungen“, sagte Maiolino. „Es muss eine reine Wolke sein, und dennoch muss sie mit den schweren Elementen angereichert werden, die von der Wolke erzeugt werden.“ erste Sterne und einer.“ „Das ist ziemlich groß – von 10.000 bis zu einer Million Sonnenmassen.“
Um zu verhindern, dass eine solche Wolke zu schnell abkühlt und zunächst in massereiche Sterne kollabiert, müsste sie auch mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden, höchstwahrscheinlich von einer nahegelegenen Galaxie oder einem Schwarzen Loch.
„Sie brauchen also diesen seltsamen Fall, in dem die Cloud nicht angereichert ist [by absorbing exploded star material]„Aber es liegt auch neben einer anderen Galaxie, die viele Photonen produziert. Wir suchen also nicht unbedingt nach einem Szenario, tatsächlich könnte es zwei oder mehr davon geben“, sagte Maiolino.
„Böser Kaffee-Nerd. Analyst. Unheilbarer Speckpraktiker. Totaler Twitter-Fan. Typischer Essensliebhaber.“