Bild: iStock; Jose-Luis Olivares Jose-Luis Olivares, MIT (Massachusetts Institute of Technology) Stjärnan (till vänster) kan ses och tolkas som en tät gasboll som drivs av kärnfusion i sitt centrum. Svarta hål (centrum) växer vanligtvis genom att konsumera materia via en pannkaksliknande ackretionsskiva. Svarta hål-stjärnor (till höger) representerar en ny sorts objekt spirande svarta hål insvepta i tät gas så att de effektivt strålar ut på ett stjärnliknande vis.
"Vår bild av detta objekt utvecklades mycket snabbt," beskriver huvudförfattaren Rohan Naidu, NASA Hubble Fellow och Pappalardo Fellow vid MIT:s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKItill en artikel som publicerats nyligen i tidskriften Nature.
Studiens medförfattare är MIT:s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research MKI:s direktör Robert Simcoe, Bruno B. Rossi-professor i experimentell fysik; och Wendy Sun '26, tillsammans med samarbetspartners från flera andra institutioner.
James Webb Space Telescope (JWST) upptäckte den ljusröda pricken i universum några hundra miljoner år efter Big Bang. Rohan Naidu, NASA Hubble Fellow och Pappalardo Fellow vid MIT:s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKI) beskriver. "Vi tror att det finns ett centralt svart hål som är 100 000 gånger massivare än vår sol. Runt detta svarta hål finns ett mycket utsträckt gashölje som ser ut som en stjärna och som är lika stort som vårt solsystem."
Om den klarröda pricken verkligen är en stjärna i svart hål, skulle det hjälpa till att lösa identiteten på andra mystiska "små röda prickar" som har dykt upp i nästan varje djuprymdbild JWST hittills tagit.
"Dessa små röda prickar verkar finnas överallt i det tidiga universum men försvinner i princip till nutid," beskriver Naidu. "Vad exakt dessa objekt är har varit ett av de mest omdebatterade ämnena sedan teleskopet upptäckte dem."
Upptäckten gjorde Naidu och hans kollegor då de letade efter de mest avlägsna och tidigaste galaxerna, som en del av en undersökning som de kallade "Mirage eller Miracle" (MoM). Teamet använde JWST för att undersöka när universum då det var några hundra miljoner år gammalt. Deras mål var att leta efter galaxer som bildades under tidens början.
När de gick igenom JWST:s bilder efter intressanta källor att rikta in sig på med sin undersökning, lade de märke till en detalj som stack ut från mängden: en prick som var mycket röd och mycket ljus. Men det fanns andra signaturer i ljuset som inte riktigt stämde överens med vad fysiker förväntade sig av damm. Teamet observerade ett märkligt mönster: prickens ljus var extremt starkt, förutom under vissa våglängder där ljuset helt försvann.
Denna spektrala avvikelse kallas ett "Balmerbrott" en signatur som traditionellt förknippas med tät gas som suger upp fotoner i atmosfärerna från stjärnor som är några hundra miljoner år gamla. Vega, en av de ljusaste stjärnorna på natthimlen, visar exakt detta mönster.
"Den brytning vi observerade i detta objekt är den djupaste brytning vi någonsin observerat i något objekt, vilket utesluter 'vanliga' stjärnor som källa," beskriver Naidu.
Dessutom innehöll rödpunktens ljus nästan inga metaller eller några andra grundämnen än väte och helium. För att lista ut vad källan till den röda pricken kunde vara, körde teamet datasimuleringar av olika scenarier för att se vilken kombination av astrofysiska egenskaper som kunde ge rödpunktens distinkta färg.
”Frågan var skulle det gå att göra något så rött med bara väte, utan något damm?" beskriver Simcoe. "Till vår förvåning visar det sig att man kan, om man har en extremt tät väteskärm, så tät att den mer liknar ytan på en enorm stjärna än en tunn interstellär nebulosa."
Deras simuleringar pekade på att den röda pricken möjligen var någon kraftfull inhöljd energikälla omgiven av en extremt tät vätekokong. Om så vore fallet skulle det förklara det ljusblockerande Balmer-brottet och bristen på annat än väte och helium som astronomerna observerade. Men det skulle inte förklara objektets extrema ljusstyrka.
Svarta hål producerar dock rutinmässigt energi på de skalor som teamet observerade. Naidu och hans kollegor inkluderade ett aktivt, ackreterande svart hål i sina simuleringar av den vätekokoronade stjärnan och varierade det svarta hålets massa, tillsammans med andra parametrar. De jämförde sedan den resulterande ljusstyrkan hos den simulerade "svarta hålstjärnan" med den ljusstyrka som JWST observerade från den röda pricken.
Från dessa simuleringar fann de den närmaste matchningen och drog slutsatsen att det mest sannolika scenariot för att förklara den röda pricken är en svart hål-stjärna. Specifikt innehåller objektet sannolikt ett centralt svart hål som är ungefär 100 000 gånger så massivt som vår sol. Denna kraftfulla kärna omges av en tät, stjärnliknande vätekokong som är ungefär lika stor som solsystemet.
Teamet har döpt objektet till MoM-BH*-1, efter undersökningen som upptäckte det, samt kallat det "black hole star – one", vilket antyder att objektet är det första av troligen fler. Forskarna misstänker att svarta hål-stjärnor kan förklara många av de andra små röda prickarna som syns i JWST-bilder.
Min tolkning är att
det troligast likväl ska ses som enbart ett svart hål som slukar materia.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar