Astronomen, die verwenden James Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat das am weitesten entfernte und aktivste supermassereiche Schwarze Loch entdeckt, das jemals beobachtet wurde. Das Schwarze Loch ist zufällig auch eines der beiden masseärmsten, die man im frühen Universum gesehen hat – es misst etwa 9 Millionen Sonnen – was sich als schwer zu erklären erweist.
Forscher beobachteten im Rahmen der wissenschaftlichen Untersuchung Cosmic Evolutionary Evolutionary Survey (CEERS), dass die Galaxie dieses aktive supermassereiche Schwarze Loch beherbergt. Die Galaxie mit der Bezeichnung CEERS 1019 wird so gesehen, wie sie war, als das Universum 13,8 Milliarden Jahre alt war, also etwa 570 Millionen Jahre.
Er leitet das Astronomieteam der University of Texas in Austin Stephen FinkelsteinIch habe auch zwei weitere entdeckt Schwarze Löcher Die zwischen 1 und 1,1 Milliarden Jahre nach dem Urknall existierten, zusätzlich zu 11 Galaxien, die zwischen 470 und 675 Millionen Jahren in der kosmischen Geschichte existierten.
Finkelstein sagte in einem Stellungnahme. „Mit Webb können wir Schwarze Löcher und Galaxien nicht nur in großen Entfernungen sehen, wir können jetzt auch damit beginnen, sie präzise zu vermessen. Das ist die enorme Leistung dieses Teleskops.“
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Die Ergebnisse des Teams, die die ersten Ergebnisse von CEERS darstellen, wurden im Mai in mehreren Artikeln in einer Sonderausgabe von veröffentlicht Astrophysikalische Tagebuchbriefe.
Gieriges kleines schwarzes Loch
Das Schwarze Loch im Herzen von CEERS 1019 hat eine Masse von etwa 9 Millionen Sonnenmassen. Das hört sich vielleicht sehr massiv an, aber viele supermassereiche Schwarze Löcher können milliardenfach so groß werden wie die Masse unseres Sterns. Doch selbst bei dieser relativ geringen Größe bleibt die Existenz von Schwarzen Löchern dieser Massen im frühen Universum für Wissenschaftler ein Rätsel.
Dies liegt daran, dass die Prozesse, durch die supermassive Schwarze Löcher wachsen, entweder durch Verschmelzungen größerer Schwarzer Löcher oder durch gieriges Fressen der umgebenden Materie, länger gedauert haben müssen als die 570 Millionen Jahre, mit denen dieses Schwarze Loch arbeiten musste. Das bedeutet, dass sogar Schwarze Löcher in dieser Größenordnung liegen Im Herzen der Milchstraßedas eine Masse von etwa 4,5 Millionen Sonnenmassen hat, sollte nur im relativ nahen und daher jüngeren Universum zu sehen sein.
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„Die Betrachtung dieses entfernten Objekts mit diesem Teleskop ist der Betrachtung von Daten von Schwarzen Löchern in Galaxien in der Nähe unserer eigenen sehr ähnlich“, sagte ein Co-Autor der Studie. Rebecca Larsonein Doktorand an der University of Texas in Austin, sagte in der Erklärung.
Wissenschaftler haben schon lange vermutet, dass solche supermassereichen Schwarzen Löcher im frühen Universum existierten, doch dies geschah erst seit James Webbs Weltraumzeitalter. Sie öffnete ihr Infrarotauge für das Universum Mitte 2022 tauchen handfeste Beweise auf.
Die Lichtemissionen zeigen, dass sich das Schwarze Loch CEERS 1019 aktiv von der Materie in seiner Umgebung ernährt. Einziehende Schwarze Löcher wie diese sind von Wirbeln aus einfallendem Gas und Staub umgeben, die als Akkretionsscheiben bekannt sind. Der Gravitationseffekt des Schwarzen Lochs erhitzt nicht nur dieses Material und lässt die Scheibe hell leuchten, sondern starke Magnetfelder treiben das Material auch in Richtung der Pole des Schwarzen Lochs, wo es manchmal in in der Nähe schwebenden Zwillingsjets explodiert. Die Lichtgeschwindigkeitum intensiv helles Licht zu erzeugen.
Die Beobachtung der intensiven Strahlung eines Schwarzen Lochs kann Aufschluss darüber geben, wie schnell seine Heimatgalaxie wächst, und möglicherweise Einblicke in seine mysteriöse Vergangenheit geben.
„Galaxienverschmelzungen könnten zum Teil für die verstärkte Aktivität im Schwarzen Loch dieser Galaxie verantwortlich sein, und dies könnte auch zu einer verstärkten Sternentstehung führen“, sagte ein Co-Autor der Studie. Cihan Kartaltepesagte ein CEERS-Teammitglied und außerordentlicher Professor für Astronomie am Rochester Institute of Technology in New York.
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