Ett mycket stort och avlägset svart hål har upptäckts

 

PÅ bilden ovan finns det mest avlägsna svarta hål som någonsin upptäckts i röntgenljus, upptäckten kan förklara hur några av de första supermassiva svarta hålen i universum bildades.

Det extremt avlägsna svarta hålet finns i galaxen UHZ1 i riktning mot galaxhopen Abell 2744. Galaxhopen Abell finns cirka 3,5 miljarder ljusår från jorden. Webb-data avslöjar dock att UHZ1 är mycket längre bort än Abell 2744. Avståndet till UHZ1 är ca 13,2 miljarder ljusår en tid då universum var 3 % av sin nuvarande ålder.

Genom att använda mer än två veckors observationdata från röntgenteleskopet Chandra kunde forskarna upptäcka röntgenstrålningen från UHZ1 och ett växande supermassivt svart hål i mitten av galaxen. Röntgensignalen är extremt svag och Chandra kunde bara upptäcka den utifrån lång observation – med hjälp av fenomenet gravitationslinsning som förstärkte signalen med en faktor fyra. Upptäckten är viktig för att förstå hur vissa supermassiva svarta hål – de som innehåller upp till miljarder solmassor och befinner sig i galaxernas centrum – kunde nå kolossal massa strax efter big bang. 

Astronomerna fann starka bevis för att det nyupptäckta svarta hålet i UHZ1 uppstod  massivt. De uppskattar att dess massa är mellan 10 och 100 miljoner solar baserat på röntgenstrålningens ljusstyrka och energi. Detta massområde liknar det för alla stjärnor i galaxer miljarder ljusår bort (att det svarta hålets massa är likartat med galaxens stjärnors massa). Något som inte stämmer i yngre galaxer där svarta hål i mitten av galaxen vanligtvis bara innehåller ungefär en tiondels procent av massan hos galaxens stjärnor.

Det svarta hålets stora massa i universums unga år, plus mängden röntgenstrålning det producerar och dess ljusstyrka som upptäcktes av Webbteleskopet stämmer överens med teoretiska förutsägelser från 2017 för ett "överdimensionerat svart hål" som bildats direkt efter kollapsen av ett enormt gasmoln.

Artikeln som beskriver resultaten av studien publicerades i Nature Astronomy och ett preprint finns tillgängligt online.

Bland författarna finns Akos Bogdan (Centrum för astrofysik | Harvard & Smithsonian), Andy Goulding (Princeton University), Priyamvada Natarajan (Yale University), Orsolya Kovacs (Masaryk University, Tjeckien), Grant Tremblay (CfA), Urmila Chadayammuri (CfA), Marta Volonteri (Institut d'Astrophysique de Paris, Frankrike), Ralph Kraft (CfA), William Forman (CfA), Chrisine Jones (CfA), Eugene Churazov (Max Planck Institute for Astrophysics, Tyskland) och Irina Zhuravleva (University of Chicago).

Bilden från https://chandra.harvard.edu/ innehåller det mest avlägsna svarta hål som någonsin upptäckts i röntgenstrålning, ett resultat som kan förklara hur några av de första supermassiva svarta hålen i universum bildades direkt vid bigbang. Som det rapporterades i pressmeddelandet gjordes denna upptäckt med hjälp av röntgenstrålteleskopet från NASA:s Chandra X-ray Observatory (lila) och infraröda data från NASA:s James Webb Space Telescope (rött, grönt, blått).