1,5 miljarder år efter BigBang och ett svart hål

 

Bild wikipedia. Explosionen av η Carinae orsakades möjligen av att Eddingtongränsen överskreds. Eta Carinae (η Carinae / η Car) är en mycket stor och ljusstark stjärna i stjärnbilden Kölen

Ljuset från det här intressanta svarta hålet har färdats från en tid då universum endast var  1,5 miljarder år. Tidiga supermassiva svarta hål har upptäckts  men inget av dem kan mäta sig med det här. Det är det överlägset snabbast växande svarta hålet i kosmos under den tiden som vi vet om. Upptäckten gjordes av Webbteleskopet.

"På grund av dess ljussvaga natur skulle detektionen av LID-568 som det svarta hålet benämns vara omöjlig utan JWST. Att använda integralfältsspektrografen var innovativt och nödvändigt för att få vår observation, beskriver medförfattaren till studien Emanuele Farina, astronom vid International Gemini Observatory/NSF NOIRLab.

LID-568 drar till sig på materia som är 40 gånger högre i koncentration än Eddingtongränsen borde medge. Denna gräns fungerar inte riktigt som tänkt för svarta hål, men den fortsätter att användas inom astronomin– i grund och botten är det värdet där luminositeten hos ett objekt balanseras mot gravitationskraften. Om en stjärna lyser bortom denna gräns skulle den dra isär sig själv eftersom ljuset skulle trycka bort plasmat. 

Supermassiva svarta hål och andra objekt kan under en (kosmiskt) kort period vida överskrida Eddington-gränsen vilket skapar en otroligt stark ljusuppvisning samtidigt som de drar till sig material. När det gäller LID-568 är detta objekt bland de högst kända det som överskridit Eddington-gränsen .

"Det här svarta hålet har en festmåltid", beskriver Julia Scharwächter, astronom vid International Gemini Observatory/NSF NOIRLab och medförfattare till studien. – Det här extrema fallet visar att en snabbmatningsmekanism ovanför Eddingtongränsen är en av de möjliga förklaringarna till varför vi ser dessa mycket stora svarta hål så tidigt i universum, beskriver han.

Att supermassiva svarta hål bildades så tidigt i universum är fortfarande omdiskuterat. De kan ha bildats genom en explosion av mycket tunga stjärnor eller genom en direkt kollaps av enorma gasmoln – det så kallade "light seed versus heavy seed"-scenariot. Upptäckten av LID-568, med en massa som är 7,2 miljoner gånger större än vår sols visar att dessa kosmiska objekt faktiskt kan öka i vikt med en imponerande hastighet.

"Upptäckten av ett Eddingtongränsöverskridande av detta enorma slag  tyder på att en betydande del av masstillväxten kan ske under en enda episod av snabbt tillflöde oavsett hur det svarta hålet bildats", förklarar huvudförfattaren Hyewon Suh, också från International Gemini Observatory/NSF NOIRLab.

Studien publicerades i tidskriften Nature Astronomy.