Astronomers have detected the oldest (and the most distant) μαύρη τρύπα από νωρίς σύμπαν which dates from 400 million years after the big bang. Surprisingly, this is about a few million times the mass of Sun. Under the current understanding of formation of μαύρη τρύπα, such a massive μαύρη τρύπα should take billions of years to grow to this size but, Intriguingly, then the σύμπαν ήταν μόλις 400 εκατομμυρίων ετών.
Earlier, researchers had, by combining data from Chandra X-ray Observatory and Jwst, found a μαύρη τρύπα in UHZ1 γαλαξίας that dates from 470 million years after the big bang.
Now, Using Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) data, astronomers have detected a blackhole in GN-z11 γαλαξίας that dates from 400 million years after the big bang. This makes this μαύρη τρύπα the oldest ever observed (BHs are not directly observed but detected indirectly by the tell-tale glow of a swirling accretion disc around it) dating from early σύμπαν. Το φως χρειάστηκε σχεδόν 13.4 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στο τηλεσκόπιο JWS.
This newly detected μαύρη τρύπα από νωρίς σύμπαν είναι υπερμεγέθης, περίπου μερικά εκατομμύρια φορές η μάζα του Ήλιου. Αυτό που είναι ενδιαφέρον για αυτή τη μαύρη τρύπα είναι πώς μπορεί να έχει τέτοια μάζα για να γίνει υπερμεγέθης.
Μαύρες τρύπες are formed from collapse of the απομεινάρι του νεκρού αστεριού under gravity when fuel runs out, if the original mass of the αστέρι is more than 20 solar masses (>20 M⦿). Supermassive μαύρες τρύπες are formed when the original mass of the αστέρι is about a hundred times the mass of the Sun.
In line with this, a supermassive μαύρη τρύπα like the one detected recently from the early σύμπαν θα χρειαστούν δισεκατομμύρια χρόνια για να σχηματιστεί και να αναπτυχθεί, αλλά το σύμπαν ήταν μόλις 400 εκατομμυρίων ετών.
Υπάρχει κάποιος άλλος τρόπος σχηματισμού υπερμεγέθων BH; Ίσως, οι συνθήκες από νωρίς σύμπαν allowed this μαύρη τρύπα to be born big or it devoured matter from its host γαλαξίας into itself at much higher rate than thought to be possible.
***
αναφορές:
- NASA 2023. Ειδήσεις – Τα τηλεσκόπια της NASA ανακαλύπτουν μαύρη τρύπα που σπάει ρεκόρ. Δημοσιεύτηκε 6 Νοεμβρίου 2023. Διαθέσιμο στο https://www.nasa.gov/missions/chandra/nasa-telescopes-discover-record-breaking-black-hole/ Προεκτύπωση διαθέσιμη στο https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.15458
- University of Cambridge Research – Οι αστρονόμοι εντόπισαν την παλαιότερη μαύρη τρύπα που έχει παρατηρηθεί ποτέ. Δημοσιεύτηκε 17 Ιανουαρίου 2024. Διαθέσιμο στο https://www.cam.ac.uk/research/news/astronomers-detect-oldest-black-hole-ever-observed/
- Maiolino, R., Scholtz, J., Witstok, J. et αϊ. Μια μικρή και έντονη μαύρη τρύπα στο πρώιμο Σύμπαν. Φύση (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07052-5 Προεκτύπωση διαθέσιμη στο https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.12492
***
