Космическият телескоп "Джеймс Уеб" откри най-ранната известна черна дупка във Вселената, а астрономите смятат, че в младия космос може да е имало още по-ранни такива.
Космическият телескоп "Джеймс Уеб" (JWST), чиито мощни камери му позволяват да надникне назад във времето до най-ранните етапи на Вселената, откри свръхмасивна черна дупка, чиято маса е 10 милиона пъти по-голяма от тази на Слънцето, в центъра на млада галактика, образувана само 570 милиона години след началото на Вселената.
Космическото чудовище може да е само една от безбройните черни дупки, които са се разраствали до все по-големи размери по време на космическата зора - периодът, започващ около 100 милиона години след Големия взрив. Астрономите не знаят защо е имало толкова много такива черни дупки и как са станали толкова големи.
Изследователите, последната черна дупка, са публикували своите открития на 15 март в сървъра за препринти arXiv, но изследването все още не е рецензирано.
"Това е първата, която откриваме при такова червено преместване [момент от време след Големия взрив], но би трябвало да има много такива", разказва пред Live Science водещият автор на изследването Ребека Ларсън (Rebecca Larson), астрофизик от Тексаския университет в Остин. "Очакваме, че тази черна дупка не се е формирала току-така, така че би трябвало да има повече такива, които са по-млади и са съществували по-рано във Вселената. Тепърва започваме да изучаваме този период от космическата история по този начин с JWST и се вълнувам, че ще открием още такива".
Черните дупки се раждат от колапса на гигантски звезди и растат, непрекъснато поглъщайки газ, прах, звезди и други черни дупки. При някои от лакомите разкъсвания на пространство-времето триенето кара спираловидно движещия се към техната паст материал да се нагрява и излъчва светлина, която може да бъде засечена от телескопите - превръщат се в така наречените активни галактични ядра. Най-екстремните активни галактични ядра са квазарите - свръхмасивни черни дупки, които са милиарди пъти по-масивни от Слънцето и изхвърлят газообразните си пашкули със светлинни взривове, трилиони пъти по-ярки от най-ярките звезди.
Тъй като светлината се движи с фиксирана скорост през вакуума на пространството, колкото по-дълбоко надникват учените във Вселената, толкова по-далечна светлина прихващат и толкова по-назад във времето виждат. За да забележат черната дупка, астрономите са сканирали небето с две инфрачервени камери - средно-инфрачервения инструмент (MIRI) и близко-инфрачервената камера на JWST - и са използвали вградените в камерите спектрографи, за да разложат светлината на съставните ѝ честоти.
Деконструирайки тези слаби проблясъци, изпратени от най-ранните години на Вселената, откриват неочакван скок сред честотите, съдържащи се в светлината - ключов знак, че горещата материя около черна дупка е излъчвала слаби следи от радиация във Вселената.
Как черните дупки са се образували толкова внезапно в нашия млад космос, остава загадка. Астрономите продължават да издирват още по-млади, хипотетични първични черни дупки, които са се появили много скоро след Големия взрив или, според някои теории, дори преди него. Но засега те остават неуловими. (вж "Търсим черни дупки, по-стари от самата Вселена")
Съществуват две водещи теории за това как толкова много черни дупки са се появили толкова бързо след Големия взрив: че те са останки от гигантски звезди, които са се формирали много по-бързо от познатите ни днес, или че огромни облаци от невероятно плътен газ са колапсирали внезапно, за да образуват всепоглъщащите сингулярности в пространство-времето.
"Методът на директния колапс би трябвало да започне с по-голямо количество материя в галактиката, която директно да се срине в черна дупка", посочва Ларсън. "Това е по-малко вероятно, но би отнело по-малко време, а в момента, в който го наблюдавахме, не е имало толкова много време".
По-вероятно е това да е т.нар. звезда от популация III - категория хипотетични звезди, които са първите, съществували някога във Вселената, и са били съставени само от водород и хелий - която се е взривила и е оставила след себе си черна дупка около 200 милиона години след Големия взрив и "след това е акумулирала много материал доста бързо и понякога с по-бърза от стабилната скорост", за да набъбне до размера, който изследователите са наблюдавали, обяснява Ларсън.
Сега изследователите ще започнат да работят заедно с екипа, построил MIRI, за да търсят още по-силен светлинен подпис от далечната галактика. Тези емисии биха могли да съдържат допълнителни улики за това как се е формирала мистериозната черна дупка в центъра на галактиката.
Справка: A CEERS Discovery of an Accreting Supermassive Black Hole 570 Myr after the Big Bang: Identifying a Progenitor of Massive z > 6 Quasars
Rebecca L. Larson et al. https://arxiv.org/abs/2303.08918
Източник: James Webb Space Telescope discovers oldest black hole in the universe — a cosmic monster 10 million times heavier than the sun
Ben Turner, Live Science
Още по темата
Космос
Търсим черни дупки, по-стари от самата Вселена
Физика
"Вятърни камбанки" ще използват гравитацията, за да намерят „вятър“ от тъмна материя
Физика
Има ли връзка между барионната асиметрия и първичните черни дупки?
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари