Користећи свемирски телескоп Џејмс Веб (ЈВСТ), астрономи су открили „екстремно црвену“ супермасивну црну рупу која расте у мистериозном раном универзуму.
Црвена боја супермасивне црне рупе, виђена око 700 милиона година након Великог праска, резултат је ширења универзума. Како се универзум шири ка споља у свим правцима, светлост која иде ка нама је померена у црвено. У овом случају, црвено померено светло указује на дебели омотач гаса и прашине који прекрива црну рупу.
Испитујући податке са свемирског телескопа Џејмс Веб, астрономски тим који су предводили Лукас Фуртак и Ади Зитрин са Универзитета Бен-Гурион у Негеву успео је да одреди масу супермасивне црне рупе. Има око 40 милиона пута већу масу од Сунца и неочекивано је масивна у поређењу са галаксијом у којој живи.
Тим је такође открио да се супермасивна црна рупа, која се налази на око 12,9 милијарди светлосних година од Земље, брзо храни гасом и прашином који је окружује. Другим речима, расте.
Повезан: Најсјајнији квазар икада добија енергију из црне рупе која прождире 'сунце сваки дан'
„Били смо веома узбуђени када је свемирски телескоп Џејмс Веб почео да емитује своје прве податке. Скенирали смо податке који су пристигли за УНЦОВЕР, а три веома компактна, али упадљиво расцветана црвена објекта су се истакла и привукла нашу пажњу.“ Рекао је у саопштењу. „Његов изглед као 'црвена тачка' одмах нас је навео да посумњамо да је у питању објекат сличан квазару.
„Три црвене тачке“
Квазари настају када велике количине материје окружују супермасивне црне рупе попут ове. Овај материјал формира диск од гаса и прашине који се зове акрециони диск који постепено храни црну рупу. Масивни гравитациони утицај црне рупе помера ову материју, стварајући екстремне температуре и изазивајући њен сјај.
Осим тога, материја која не упада у супермасивну црну рупу усмерава се на полове космичког гиганта. Честице у овим регионима се убрзавају до брзина које се приближавају брзини светлости као високо паралелни млазови. Када ови релативистички млазови експлодирају, експлозије су праћене сјајним електромагнетним емисијама.
Као резултат ових појава, квазари подржани супермасивним црним рупама у активним галактичким језгрима (АГН) често су толико сјајни да светлост коју емитују често надмашује комбиновану светлост сваке звезде у околној галаксији.
Огромна количина радијације која излази из околине ове супермасивне црне рупе довела је до тога да она поприми изглед мале тачке у ЈВСТ подацима.
„Анализа боја објекта показала је да то није типична галаксија која формира звезде. Ово подржава хипотезу о супермасивној црној рупи“, рекла је Рејчел Безансон, са Универзитета у Питсбургу и ко-вођа програма УНЦОВЕР. „У комбинацији са њеном малом величином, постало је јасно да је то вероватно супермасивна црна рупа, иако се још увек разликовала од других квазара присутних у тим раним временима.
Рани квазар не би видео чак ни моћно инфрацрвено око ЈВСТ-а без мале помоћи удара који је предвидео Алберт Ајнштајн 1915.
Ајнштајнова сочива
Ајнштајнова теорија опште релативности предлаже да објекти са масом искривљују ткиво простора и времена, који се заиста спајају као један ентитет назван „простор-време“. Теорија наставља да гравитација настаје као резултат ове закривљености. Што је већа маса објекта, то је већа „екстремна“ кривина простор-времена.
Дакле, ова закривљеност не само да говори планетама како да се крећу око звезда и звезда и како да се крећу око центара својих галаксија, већ такође мења путеве светлости која долази од тих звезда.
Што је светлост ближа објекту са масом, то је његова путања „закривљенија“. Различите путање светлости из једног позадинског објекта тако могу бити савијене предњим планом или „објектом сочива“, мењајући изглед локације позадинског објекта. Понекад ефекат може проузроковати да се објекат у позадини појави на више места на истој слици неба. У другим случајевима, светлост позадинског објекта се једноставно појачава, а тај објекат се увећава.
Овај феномен је познат као „гравитационо сочиво“.
У овом случају, свемирски телескоп Џејмс Веб је користио јато галаксија названо Абел 2744 као објекат сочива у предњем плану да појача светлост из позадинских галаксија, које су превише удаљене да би се виделе. Ово је открило веома црвени квазар на који су се фокусирали, а који су првобитно биле три црвене тачке.
„Користили смо нумерички модел сочива који смо направили за јато галаксија да бисмо утврдили да три црвене тачке морају бити вишеструке слике истог извора позадине, виђене када је свемир био стар само око 700 милиона година“, рекао је Зиттраин.
Даља анализа извора позадине открила је да његова светлост мора да долази из компактне области.
„Сва светлост из те галаксије морала би да стане у регион тако мали као постојеће звездано јато“, рекла је чланица тима Џени Грин, истраживач са Универзитета Принстон. „Увећање створено гравитационим сочивом нам је дало фантастичне границе величине.“ изјава. „Чак и када бисмо спаковали све потенцијалне звезде у тако мали регион, црна рупа би на крају чинила најмање 1% укупне масе система.“
Ово откриће додаје даљу мистерију како су супермасивне црне рупе, које могу бити милионе (или чак милијарде) пута масивније од Сунца, нарасле до тако огромних величина током раног доба универзума.
„За неколико других супермасивних црних рупа у раном универзуму сада је откривено да показују слично понашање, што доводи до неких занимљивих перспектива о расту црне рупе и галаксије домаћина, као и интеракције између њих, која није добро схваћена“, рекао је Грин. .
Свемирски телескоп Џејмс Веб је током времена открио велики број „малих црвених тачака“. Ово би такође могло да укаже на храњење масивних квазара које покрећу црне рупе у раном универзуму, што би могло значити да би мистерија невероватног раста црне рупе ускоро могла бити решена.
„На неки начин, ово је астрофизички еквивалент проблему кокошке и јајета“, закључио је Зиттраин. „Тренутно не знамо шта је прво дошло: галаксија или црна рупа, колико су масивне биле прве црне рупе и како су расле.
Истраживање тима објављено је 14. фебруара у часопису Натуре.
„Љубитељ пива. Предан научник поп културе. Нинџа кафе. Зли љубитељ зомбија. Организатор.“
More Stories
Свемирски ласерски пренос погађа Земљу са удаљености од 140 милиона миља: НАСА
Научници откривају „изненађење“ које мења њихово схватање универзума
СпацеКс лансира 23 Старлинк сателита на лету Фалцон 9 са Кејп Канаверала – Спацефлигхт Нов