các nhà thiên văn sử dụng Kính thiên văn vũ trụ James Webb (JWST) đã phát hiện ra lỗ đen siêu lớn hoạt động mạnh nhất và xa nhất từng được quan sát. Lỗ đen cũng tình cờ là một trong hai lỗ nhỏ nhất được nhìn thấy trong vũ trụ sơ khai – có kích thước tương đương với khoảng 9 triệu mặt trời – điều này chứng tỏ rất khó giải thích.
Các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy rằng thiên hà chứa lỗ đen siêu lớn đang hoạt động này như một phần của cuộc khảo sát khoa học Khảo sát tiến hóa vũ trụ vũ trụ (CEERS). Thiên hà, được đặt tên là CEERS 1019, được nhìn thấy như khi vũ trụ được 13,8 tỷ năm tuổi, khoảng 570 triệu năm.
Ông lãnh đạo nhóm thiên văn học tại Đại học Texas ở Austin Stephen FinkelsteinTôi cũng phát hiện thêm hai hố đen tồn tại từ 1 đến 1,1 tỷ năm sau Vụ nổ lớn, ngoài ra còn có 11 thiên hà tồn tại từ 470 đến 675 triệu năm trong lịch sử vũ trụ.
Finkelstein nói trong một tuyên bố. “Với Webb, chúng ta không chỉ có thể nhìn thấy các lỗ đen và thiên hà ở khoảng cách rất xa, giờ đây chúng ta có thể bắt đầu đo đạc chúng một cách chính xác. Đó chính là sức mạnh to lớn của chiếc kính thiên văn này.”
Có liên quan: Hố đen khổng lồ “hoạt động”, trở thành một trong những vật thể sáng nhất từng thấy
Phát hiện của nhóm, đại diện cho kết quả đầu tiên từ CEERS, đã được xuất bản vào tháng 5 trong một số bài báo trong số đặc biệt của tạp chí Tạp chí vật lý thiên văn.
Lỗ đen nhỏ tham lam
Hố đen ở trung tâm của CEERS 1019 có khối lượng khoảng 9 triệu lần khối lượng Mặt Trời. Điều này nghe có vẻ rất lớn, nhưng nhiều lỗ đen siêu nặng có thể lớn gấp hàng tỷ lần khối lượng ngôi sao của chúng ta. Tuy nhiên, ngay cả ở kích thước tương đối nhỏ này, sự tồn tại của các lỗ đen có khối lượng như thế này trong vũ trụ sơ khai vẫn là một bí ẩn đối với các nhà khoa học.
Điều này là do các quá trình mà các lỗ đen siêu lớn phát triển, thông qua sự hợp nhất giữa các lỗ đen lớn hơn hoặc bằng cách ngấu nghiến vật chất xung quanh, phải mất nhiều thời gian hơn 570 triệu năm mà lỗ đen này phải hoạt động. Điều này có nghĩa là ngay cả các lỗ đen cũng có quy mô như vậy Trong lòng dải ngân hàcó khối lượng gấp khoảng 4,5 triệu lần Mặt trời, chỉ nên được nhìn thấy trong vũ trụ tương đối gần, và do đó, gần đây hơn.
Có liên quan: Lỗ đen lớn nhất trong vũ trụ là gì?
Đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Việc quan sát vật thể ở xa này bằng kính thiên văn này rất giống với việc quan sát dữ liệu từ các lỗ đen được tìm thấy trong các thiên hà gần với thiên hà của chúng ta”. Rebecca Larsonmột sinh viên tiến sĩ tại Đại học Texas ở Austin, cho biết trong tuyên bố.
Các nhà khoa học từ lâu đã nghi ngờ rằng những lỗ đen siêu lớn như vậy tồn tại trong vũ trụ sơ khai, nhưng điều này chỉ xảy ra kể từ thời đại không gian của James Webb. Cô đã mở con mắt hồng ngoại của mình trên vũ trụ Vào giữa năm 2022, bằng chứng chắc chắn xuất hiện.
Sự phát xạ ánh sáng tiết lộ rằng lỗ đen CEERS 1019 đang tích cực ăn vật chất xung quanh nó. Các lỗ đen cung cấp năng lượng như thế này được bao quanh bởi các vòng xoáy khí và bụi được gọi là đĩa bồi tụ. Hiệu ứng hấp dẫn của lỗ đen không chỉ làm nóng vật chất này, làm cho đĩa phát sáng rực rỡ, mà từ trường cực mạnh còn đẩy vật chất về phía các cực của lỗ đen, nơi đôi khi nó phát nổ thành tia kép di chuyển gần đó. Tốc độ ánh sángđể tạo ra ánh sáng cực mạnh.
Việc quan sát bức xạ cực mạnh của lỗ đen có thể cho biết thiên hà chủ của nó đang phát triển nhanh như thế nào và có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc về quá khứ bí ẩn của nó.
Đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Sự hợp nhất của các thiên hà có thể là một phần nguyên nhân thúc đẩy hoạt động trong hố đen của thiên hà này và điều này cũng có thể dẫn đến sự gia tăng hình thành sao”. Cihan Kartaltepemột thành viên nhóm CEERS và phó giáo sư thiên văn học tại Viện Công nghệ Rochester ở New York cho biết.
“Nhà phân tích. Con mọt sách thịt xông khói đáng yêu. Doanh nhân. Nhà văn tận tâm. Ninja rượu từng đoạt giải thưởng. Một độc giả quyến rũ một cách tinh tế.”