Zderzenie czarnych dziur zaobserwowano, gdy Wszechświat miał zaledwie 740 milionów lat Astronomia

Po raz pierwszy zaobserwowano zderzenie pary czarnych dziur w starożytnym wszechświecie. Obserwacje Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba ujawniają połączenie dwóch galaktyk i masywnych czarnych dziur w ich centrach, gdy Wszechświat miał zaledwie 740 milionów lat, czyli około 20 lat obecnego wieku.

Odkrycie, że masywne połączenia są powszechne w powstającym wszechświecie, może pomóc wyjaśnić, w jaki sposób supermasywne czarne dziury, takie jak ta w sercu Drogi Mlecznej, osiągnęły tak masywne wymiary.

Profesor Roberto Maiolino, astrofizyk z Uniwersytetu w Cambridge i członek zespołu odpowiedzialnego za obserwacje, powiedział: „Jednym z problemów, jakie napotykamy w kosmologii, jest wyjaśnienie, w jaki sposób te czarne dziury są w stanie urosnąć do tak dużych rozmiarów. Zawsze o tym rozmawialiśmy w przeszłości o tak szybkim pożeraniu materii. Big or We Are Born Big Inną możliwością jest to, że rosną bardzo szybko poprzez połączenie.

Do tej pory nie było jasne, czy połączenie galaktyk – co już miało miejsce – doprowadzi również do tego, że czarne dziury w centrach staną się pojedynczą kosmiczną dziurą. Najnowsze modele sugerują, że jedna z nich zostanie wyrzucona w przestrzeń kosmiczną i stanie się „wędrującą czarną dziurą”.

Najnowsze obserwacje wykorzystują zdolność teleskopu Webba do dotarcia do najdalszych zakątków Wszechświata, dając w ten sposób pierwszy wgląd w fuzję galaktyk w odległej przeszłości.

Wrażenie supermasywnej czarnej dziury zasysającej materię (artystyczna ilustracja kwazara J059-4351 zasilanego przez potworną czarną dziurę). Zdjęcie: ESO/M Kornmesser/EPA

W procesie łączenia czarne dziury pochłaniają ogromne ilości materii, a także uwalniają dużo energii, a aktywność ta ma wyraźne cechy spektroskopowe, które pozwalają astronomom ją zidentyfikować. Aktywność ta ujawniła kolizję zachodzącą w układzie zwanym ZS7 z jedną z dwóch czarnych dziur, których masę szacuje się na 50 milionów mas Słońca.

„Masa drugiej czarnej dziury jest prawdopodobnie podobna, chociaż trudno ją zmierzyć, ponieważ ta druga czarna dziura jest ukryta w gęstym gazie” – powiedział Maiolino.

READ  Kluczowy system prądów oceanicznych może się załamać, co będzie miało katastrofalne skutki dla globalnej pogody

Późniejsze obserwacje wykazały, że spośród czarnych dziur odkrytych w tym okresie około jedna trzecia była w trakcie łączenia. „To może być prawdziwy kanał szybkiego wzrostu wczesnych czarnych dziur” – powiedział.

Profesor Andrew Pontzen, kosmolog z University College London, który nie był zaangażowany w badania, powiedział: „Jedną z kluczowych luk w naszej książce o historii kosmosu jest to, gdzie pojawiły się gigantyczne czarne dziury o masie milionów lub miliardów mas Słońca. z.” . Czy rodzą się w jakiś sposób duże, czy też muszą być zbudowane z początkowo mniejszych czarnych dziur, które zderzają się ze sobą, tworząc giganty? To nowy dowód z [the Webb telescope] Pośrednio, ale pomaga zasugerować główną rolę zderzeń czarnych dziur.

Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości możliwe będzie bezpośrednie pomiary dawnych zderzeń przy użyciu nowej generacji detektorów fal grawitacyjnych, w tym umieszczonej w przestrzeni kosmicznej anteny interferometru laserowego. (Liza) Misja, która została niedawno zatwierdzona przez Europejską Agencję Kosmiczną.

Wyniki opublikowano w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *