_ Care a venit primul: Găuri negre sau galaxii?

Găurile negre nu numai că au existat în zorii timpurilor, ci au dat naștere stele noi și au supraalimentat formarea galaxiilor, sugerează o nouă analiză a datelor telescopului spațial James Webb.

Perspectivele răsturnează teoriile despre modul în care găurile negre modelează cosmosul, provocând înțelegerea clasică conform căreia s-au format după apariția primelor stele și galaxii. În schimb, găurile negre ar fi putut accelera dramatic nașterea de noi stele în primii 50 de milioane de ani ai universului, o perioadă trecătoare din istoria sa de 13,8 miliarde de ani.

„Știm că aceste găuri negre monstruoase există la centrul galaxiilor de lângă Calea Lactee, dar marea surpriză acum este că acestea au fost prezente și la începutul universului și au fost aproape ca niște blocuri de construcție sau semințe pentru galaxiile timpurii”, a declarat autorul principal Joseph Silk, profesor în cadrul studiului. Departamentul de Fizică și Astronomie la Universitatea Johns Hopkins și la Institutul de Astrofizică, Paris, Universitatea Sorbona. „Ei chiar au stimulat totul, precum amplificatoarele gigantice de formare a stelelor, care reprezintă o schimbare completă a ceea ce credeam că este posibil înainte – atât de mult încât acest lucru ne-ar putea zdruncina complet înțelegerea modului în care se formează galaxiile.”

The Lucrarea este recent publicată în Astrophysical Journal Letters.

Galaxiile îndepărtate din universul foarte timpuriu, observate prin telescopul Webb, par mult mai strălucitoare decât au prezis oamenii de știință și dezvăluie un număr neobișnuit de mare de stele tinere și găuri negre supermasive, Silk a spus.

Înțelepciunea convențională susține că găurile negre s-au format după prăbușirea stelelor supermasive și că galaxiile s-au format după ce primele stele au luminat universul întunecat timpuriu. Dar analiza echipei lui Silk sugerează că găurile negre și galaxiile au coexistat și și-au influențat reciproc soarta în primele 100 de milioane de ani. Dacă întreaga istorie a universului ar fi un calendar de 12 luni, acei ani ar fi ca primele zile ale lunii ianuarie, a spus Silk.

„Sustăm că găurile negre ies nori de gaz zdrobit, transformându-i. în stele și accelerând foarte mult rata de formare a stelelor”, a spus Silk. „În caz contrar, este foarte greu de înțeles de unde provin aceste galaxii strălucitoare, deoarece sunt de obicei mai mici în universul timpuriu. De ce naiba ar trebui să facă stele atât de repede?”

Găurile negre sunt regiuni din spațiu unde gravitația este atât de puternică încât nimic nu le poate scăpa de atracție, nici măcar lumina. Din cauza acestei forțe, ei generează câmpuri magnetice puternice care produc furtuni violente, ejectând plasmă turbulentă și, în cele din urmă, acționând ca acceleratori de particule enorme, a spus Silk. Acest proces, a spus el, este probabil motivul pentru care detectorii lui Webb au observat mai multe dintre aceste găuri negre și galaxii strălucitoare decât au anticipat oamenii de știință.

„Nu prea putem vedea aceste vânturi violente sau jeturi foarte, departe, dar știm că trebuie să fie prezenți pentru că vedem multe găuri negre la începutul universului”, a explicat Silk. „Aceste vânturi enorme care vin din găurile negre zdrobesc norii de gaz din apropiere și îi transformă în stele. Aceasta este veriga lipsă care explică de ce aceste prime galaxii sunt mult mai strălucitoare decât ne așteptam.”

Echipa lui Silk prezice tinerii. universul a avut două faze. În prima fază, ieșirile de mare viteză din găurile negre au accelerat formarea stelelor, iar apoi, într-o a doua fază, ieșirile au încetinit. La câteva sute de milioane de ani după Big Bang, norii de gaz s-au prăbușit din cauza furtunilor magnetice supermasive ale găurii negre și s-au născut noi stele cu mult peste cel observat miliarde de ani mai târziu în galaxiile normale, a spus Silk. Crearea stelelor a încetinit deoarece aceste fluxuri puternice au trecut într-o stare de conservare a energiei, a spus el, reducând gazul disponibil pentru a forma stele în galaxii.

„Ne-am gândit că la început, galaxiile s-au format atunci când un nor gigant de gaz s-a prăbușit”, a explicat Silk. „Marea surpriză este că în mijlocul acelui nor era o sămânță – o gaură neagră mare – și asta a ajutat la transformarea rapidă a părții interioare a acelui nor în stele la un ritm mult mai mare decât ne-am așteptat vreodată. Și astfel primele galaxii sunt incredibil de strălucitoare.”

Echipa se așteaptă ca viitoarele observații ale telescopului Webb, cu numărări mai precise de stele și găuri negre supermasive din universul timpuriu, vor ajuta la confirmarea calculelor lor. Silk se așteaptă că aceste observații vor ajuta oamenii de știință să găsească mai multe indicii despre evoluția universului.

„Marea întrebare este, care au fost începuturile noastre? Soarele este o stea la 100 de miliarde în galaxia Calea Lactee. , și există și o gaură neagră masivă așezată în mijloc. Care este legătura dintre cei doi?" el a spus. „În decurs de un an vom avea date mult mai bune, iar multe dintre întrebările noastre vor începe să primească răspunsuri.”

Autorii includ Colin Norman și Rosemary F. G. Wyse de la Johns Hopkins; Mitchell C. Begelman de la Universitatea din Colorado și Institutul Național de Standarde și Tehnologie; și Adi Nusser de la Institutul de Tehnologie din Israel.

(Fluierul)