_ Webb detectează cea mai îndepărtată fuziune a găurii negre de până acum

O echipă internațională de astronomi a folosit telescopul spațial James Webb NASA/ESA/CSA pentru a găsi dovezi pentru fuziunea continuă a două galaxii și a găurilor lor negre masive atunci când universul era vechi de doar 740 de milioane de ani. Aceasta marchează cea mai îndepărtată detecție a unei fuziuni a unei găuri negre obținute vreodată și prima dată când acest fenomen a fost detectat atât de timpuriu în univers.

Astronomii au găsit găuri negre supermasive cu mase de milioane până la miliarde de ori mai mari decât a soarelui în majoritatea galaxiilor masive din universul local, inclusiv în galaxia noastră Calea Lactee. Aceste găuri negre au avut probabil un impact major asupra evoluției galaxiilor în care locuiesc. Cu toate acestea, oamenii de știință încă nu înțeleg pe deplin cum au crescut aceste obiecte pentru a deveni atât de masive.

Descoperirea găurilor negre gigantesche. deja existentă în primul miliard de ani după Big Bang indică faptul că o astfel de creștere trebuie să fi avut loc foarte rapid și foarte devreme. Acum, telescopul spațial James Webb aruncă o nouă lumină asupra creșterii găurilor negre în universul timpuriu.

Noile observații Webb au furnizat dovezi pentru o fuziune continuă a două galaxii și a găurilor lor negre masive atunci când Universul avea doar 740 de milioane de ani. Sistemul este cunoscut sub numele de ZS7. Studiul este publicat în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Gaurile negre masive care acumulează în mod activ materie au caracteristici spectrografice distincte care permit astronomilor să le identifice. Pentru galaxiile foarte îndepărtate, precum cele din acest studiu, aceste semnături sunt inaccesibile de la sol și pot fi văzute doar cu Webb.

„Am găsit dovezi pentru gaz foarte dens, cu mișcări rapide în vecinătatea negrului. gaură, precum și gaz fierbinte și puternic ionizat iluminat de radiația energetică produsă în mod obișnuit de găurile negre în episoadele lor de acumulare", a explicat autorul principal Hannah Übler de la Universitatea din Cambridge din Marea Britanie. Webb a permis echipei noastre să separe spațial cele două găuri negre.”

Echipa a descoperit că una dintre cele două găuri negre are o masă de 50 de milioane de ori mai mare decât masa soarelui. „Masa celeilalte găuri negre este probabil similară, deși este mult mai greu de măsurat, deoarece această a doua gaură neagră este îngropată în gaz dens”, a explicat Roberto Maiolino, membru al echipei de la Universitatea din Cambridge și University College London din Regatul Unit.

„Descoperirile noastre sugerează că fuziunea este o cale importantă prin care găurile negre pot crește rapid, chiar și în zorii cosmice”, a explicat Übler. „Împreună cu alte descoperiri ale Webb privind găurile negre active și masive din universul îndepărtat, rezultatele noastre arată, de asemenea, că găurile negre masive au modelat evoluția galaxiilor încă de la început.”

„Masa stelară a sistemul pe care l-am studiat este similar cu cel al vecinului nostru, Large Magellanic Cloud”, a spus membrul echipei Pablo G. Pérez-González de la Centro de Astrobiología (CAB), CSIC/INTA, din Spania. „Putem încerca să ne imaginăm cum ar putea fi afectată evoluția galaxiilor care fuzionează dacă fiecare galaxie ar avea o gaură neagră supermasivă la fel de mare sau mai mare decât cea pe care o avem în Calea Lactee.”

Echipa notează, de asemenea, că odată ce cele două găuri negre se unesc, ele vor genera și unde gravitaționale. Evenimente ca acesta vor fi detectabile cu următoarea generație de observatoare de unde gravitaționale, cum ar fi viitoarea misiune Laser Interferometer Space Antenna (LISA), care a fost aprobată recent de Agenția Spațială Europeană și va fi primul observator spațial dedicat studierii gravitaționale. valuri.

„Rezultatele Webb ne spun că sistemele mai ușoare detectabile de LISA ar trebui să fie mult mai frecvente decât se presupunea anterior”, a declarat Nora Luetzgendorf, cercetător principal al proiectului LISA, de la Agenția Spațială Europeană din Țările de Jos. „Cel mai probabil ne va face să ne adaptăm modelele pentru ratele LISA în acest interval de masă. Acesta este doar vârful aisbergului.”

Această descoperire a fost din observațiile făcute ca parte a Galaxy Assembly cu NIRSpec Integral. Program de spectroscopie de câmp. Echipa a primit recent un nou program mare în ciclul 3 de observații al lui Webb, pentru a studia în detaliu relația dintre găurile negre masive și galaxiile lor gazdă în primul miliard de ani.

O componentă importantă a acestui program. va fi să caute și să caracterizeze sistematic fuziunile găurilor negre. Acest efort va determina rata la care se produce fuziunea găurilor negre în epocile cosmice timpurii și va evalua rolul fuzionarii în creșterea timpurie a găurilor negre și rata cu care undele gravitaționale sunt produse din zorii timpului.

(Fluierul)