Astronomer har upptäckt det avlägsnaste aktiva supermassiva svarta hål som man hittills hittat, Det gjordes med hjälp av James Webb Space Telescope. Det finns i Galaxen, CEERS 1019, som existerade redan drygt 570 miljoner år efter bigbang. Detta svarta hål är mindre massivt än något annat som identifierats i det tidiga universum.
Man upptäckte ytterligare (mer om dessa nedan) två svarta hål vilka fanns redan för 1 och 1,1 miljarder år efter big bang. Webb identifierade ytterligare elva galaxer som fanns redan när universum var endast 470 till 675 miljoner år gammalt. Fynden inom projektet Webbs Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) Survey, under ledning av Steven Finkelstein vid University of Texas i Austin. CEERS är ett projekt där man kombinerar Webbs detaljerade mellaninfraröda bilder och spektraldata som samlats in av andra teleskop.
Galaxen CEERS 1019 är inte bara anmärkningsvärd i
hur länge det är sedan den fanns utan också hur relativt litet dess svarta hål
väger. Det har en massa av cirka 9 miljoner solmassor vilket är mycket mindre
än andra svarta hål som upptäckts i det tidiga universum. Svarta hål innehåller
vanligtvis mer än 1 miljard gånger solens massa
och de är då lättare att upptäcka eftersom de är mycket ljusare då de drar
till sig materia som får att det svarta hålen att lysa strakt.
Det svarta hålet i CEERS 1019 är likt det svarta
hålet i mitten av vår galax Vintergatan vilket har en massa av 4,6 miljoner
gånger solens. Detta svarta hål är inte heller lika ljusstarkt som mer massiva svarta
hål. Även om CEERS 1019 svarta hål inte är stort
existerade det (inget säger att det
inte existerar än i dag) mycket tidigt i universums historia och det är svårt att förklara hur det kunnat bildats så snart efter att universum uppkom.
Forskare har länge vetat att mindre svarta hål måste
ha funnits tidigt i universum, men det var inte förrän Webb började arbeta
man fann dem. CEERS 1019 kanske bara kan hålla detta rekord i några veckor -
påståenden om andra, mer avlägsna svarta hål som identifierats av Webb granskas
för närvarande av det astronomiska samfundet.
Kan det vara så att de svarta hålen var början på stjärn- och galaxbildning? Att de fanns redan innan någon stjärna kom till.
Teamet fann att i galaxen CEERS 1019 sker stor
stjärnbildning. De analyserade bilderna för att försöka finna ledtrådar till varför. Visuellt framstår CEERS 1019 som tre ljusa klumpar och inte som en enda
cirkulär skiva.
Vi är inte vana vid att se så mycket struktur i
bilder från dessa avstånd, beskriver CEERS teammedlem Jeyhan Kartaltepe från
Rochester Institute of Technology i New York. Först med Webbteleskopet blev det möjligt. En galaxfusion kan eventuellt
vara förklaringen till aktiviteten i galaxens svarta hål och den stora
stjärnbildningen.
Teammedlemmen Dale Kocevski vid Colby College i
Waterville, Maine, och teamet i övrigt upptäckte ytterligare ett par små svarta
hål i data (nämnda ovan). Det första,
inom galaxen CEERS 2782, var lättast att finna. Det finns inget damm som döljer
Webbs syn till detta, så forskare kunde omedelbart avgöra när detta svarta hål
existerade i universums historia - bara 1,1 miljarder år efter big bang. Det
andra svarta hålet, i galaxen CEERS 746 fanns tidigare, 1 miljard år efter big
bang.
Liksom det i CEERS 1019 är dessa två svarta hål lätta åtminstone jämfört med tidigare kända supermassiva svarta hål på dessa avstånd. De innehåller ungefär 10 miljoner gånger solens massa. Forskare har länge ansettt att det måste finnas svarta hål med mindre massa i det tidiga universum än i senare svarta hål. Webb är det första teleskopet som upptäcka detta så tydligt, säger Kocevski. Före Webb var alla ovan tre nämnda svarta hål för svagt lysande för att deras svarta hål skulle upptäckas. Med andra teleskop än Webb ser dessa galaxer ut som vanliga stjärnbildande galaxer inte med aktiva supermassiva svarta hål i dess centrum, beskriver Finkelstein. I dessa galaxer bildas snabbt stjärnor men de är ännu inte lika kemiskt berikade som galaxer som ligger mycket närmare oss i tid och rum. Denna uppsättning, tillsammans med andra avlägsna galaxer som vi säkert kommer att identifiera i framtiden kan förändra vår förståelse av stjärnbildning och galaxutveckling.
Bild vikimedia Astronomer har använt rymdteleskopet
Hubble och tagit den mest omfattande bild som någonsin tagits av universum
under dess utveckling – och en av de mest färgstarka. Studien kallas
Ultraviolet Coverage of the Hubble Ultra Deep Field (UVUDF) -projektet.
