Οι αστρονόμοι μόλις βρήκαν την παλαιότερη υπερμεγέθη μαύρη τρύπα μέχρι σήμερα

Μόλις 670 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, γεννήθηκε το quasar J0313-1806. Είναι η πιο μακρινή μαύρη τρύπα που ανακαλύφθηκε ποτέ.

NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva

Ένα κβάζαρ έχει ανακαλυφθεί σε μια σκοτεινή γωνία χώρου πάνω από 13,03 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά και περιέχει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα 1,6 δισεκατομμύρια φορές το μέγεθος του ήλιου στον πυρήνα του.

Το ψευδώνυμο J0313-1806, το κβάζαρ, όπως το βλέπουμε, χρονολογείται από μια εποχή που το σύμπαν ήταν μόλις 670 εκατομμύρια χρόνια, ή περίπου το 5% της τρέχουσας εποχής του. Σε μια τέτοια απόσταση, ο J0313-1806 γίνεται ο κάτοχος του ρεκόρ για την πρώτη μαύρη τρύπα, που αποθρονώνει ο προηγούμενος πρωταθλητής, J1342 + 0928, το οποίο ανακαλύφθηκε το 2017 και υπήρχε όταν το σύμπαν ήταν μόλις 690 εκατομμύρια χρόνια.

Η ανακάλυψη, η οποία ήταν ανακοίνωσε στην 237η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας Τρίτη, βοηθά να ρίξει φως στο περιβάλλον στο αρχαίο σύμπαν. Όμως, όπως κάθε καλή ιστορία στην αστροφυσική, αυτό αφήνει τους ερευνητές με μια σειρά από προβληματικές ερωτήσεις.

Τα κβάζαρ είναι εξαιρετικά φωτεινά αντικείμενα – τα πιο φωτεινά στον κόσμο. Βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών, αλλά στο κέντρο τους υπάρχει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον ήλιο. Η έντονη βαρύτητα που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα συλλαμβάνει το αέριο και τη σκόνη και ενδεχομένως ακόμη και σχίζει τα αστέρια, αφήνοντας ένα ίχνος συντριμμιών σε έναν δίσκο που το περιβάλλει. Τα συντρίμμια περιστρέφονται με απίστευτη ταχύτητα και εκτοξεύουν ακραίες ποσότητες ενέργειας, τις οποίες οι παρατηρητές στη Γη μπορούν να δουν μέσω του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος ως έντονο φως.

Και είναι λαμπερός.

Το J0313-1806, για παράδειγμα, λάμπει 1000 φορές πιο φωτεινό από ολόκληρο τον γαλαξία του Γαλαξία.

Οι αστρονόμοι μπόρεσαν να εντοπίσουν το κβάζαρ χρησιμοποιώντας μια χούφτα επίγεια παρατηρητήρια, όπως το Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) στη Χιλή, το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο και δύο παρατηρητήρια στο Mauna Kea στη Χαβάη. . Οι παρατηρήσεις επέτρεψαν στους ερευνητές να επιβεβαιώσουν την απόσταση με μεγάλη ακρίβεια και να εξετάσουν ορισμένες από τις ιδιότητες της υπερμεγέθης μαύρης τρύπας στο κέντρο του κβάζαρ.

Οι υπολογισμοί τους εκτιμούν ότι η μάζα της μαύρης τρύπας είναι περίπου 1,6 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτήν του ήλιου. Αλλά αυτό θέτει πρόβλημα. Επειδή η μαύρη τρύπα δεν μπορεί να είναι παλαιότερη από 670 εκατομμύρια χρόνια, οι παραδοσιακές θεωρίες της ανάπτυξης της μαύρης τρύπας δεν μπορούν να εξηγήσουν το μέγεθός της σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα. Η τρέχουσα κατανόησή μας για το πώς σχηματίζονται οι μαύρες τρύπες περιλαμβάνει αστέρια που καταρρέουν από μόνα τους, αλλά οι ερευνητές λένε ότι αυτό δεν μπορούσε να εξηγήσει γιατί η μαύρη τρύπα J0313-1806 είναι τόσο μεγάλη.

“Για να φτάσει η μαύρη τρύπα στο μέγεθος που βλέπουμε με το J0313-1806, θα έπρεπε να ξεκινήσει με μια μαύρη τρύπα σπόρου τουλάχιστον 10.000 ηλιακών μαζών”, δήλωσε ο Xiaohui Fan, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα και συν-συγγραφέας ενός επερχόμενου άρθρου που περιγράφει την ανακάλυψη. “Αυτό θα ήταν δυνατό μόνο στο σενάριο άμεσης κατάρρευσης.”

Αυτό το σενάριο προϋποθέτει ότι δεν είναι αστέρι που καταρρέει σε μια μαύρη τρύπα, αλλά αντ ‘αυτού μεγάλες ποσότητες κρύου αερίου υδρογόνου σε ένα σύννεφο. Η θεωρία της άμεσης κατάρρευσης είναι ένας τρόπος για να εξηγήσουμε γιατί οι αστρονόμοι βρίσκουν τέτοιες τεράστιες μαύρες τρύπες στο πρώιμο σύμπαν, αλλά δεν είναι το μόνο εύρημα που είναι σημαντικό για την ομάδα.

Χρησιμοποιώντας φασματικά δεδομένα, η ομάδα εικάζει επίσης ότι η υπερμεγέθη μαύρη τρύπα καταπίνει το ισοδύναμο των 25 ήλιων κάθε χρόνο – πράγμα που σημαίνει ότι εξακολουθεί να αυξάνεται. «Αυτά τα κβάζαρ εξακολουθούν να χτίζουν τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες τους», είπε ο Φαν.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, που έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει στις 31 Οκτωβρίου, θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να ανοίξουν ένα άλλο παράθυρο στο πρώιμο σύμπαν, αποκαλύπτοντας πώς δημιουργήθηκαν αυτά τα υπερμεγέθη θηρία.

Το έργο έγινε αποδεκτό για δημοσίευση στο Astrophysical Journal Letters.

Ακολουθώ Διαστημικό ημερολόγιο του CNET 2021 για να ενημερώνεστε για όλες τις τελευταίες διαστημικές ειδήσεις φέτος. Μπορείτε ακόμη και να το προσθέσετε στο δικό σας Ημερολόγιο Google.

Ενημέρωση: Διευκρίνιση της ηλικίας της μαύρης τρύπας σε σχέση με το σύμπαν. Μια προηγούμενη έκδοση αυτού του άρθρου έδειξε ότι η μαύρη τρύπα ήταν μόλις 670 εκατομμύρια χρόνια.

READ  Η υπέροχη ιστορία του Κινέζου Αμερικανού Wu Jianxiong, της πρώτης κυρίας σπουδών φυσικής - BBC News

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *