هناك المجرة البيوت القديمة الثقب الأسود ، CEERS 1019بعد 570 مليون سنة ، تشكل الكون في وقت مبكر جدًا من التاريخ .الانفجار العظيم.
الثقب الأسود الهائل في مركز CEERS 1019 غير عادي ليس فقط عمره والمسافة ، ولكن وزنه أيضًا 9 ملايين كتلة شمسية فقط أي أنها أثقل بـ 9 ملايين مرة من شمسنا. عادةً ، كانت الثقوب السوداء الأكثر ضخامة في الكون المبكر تزن أكثر من مليار كتلة شمسية ، مما يجعلها مشرقة وسهلة الكشف.
الحجم الصغير نسبيًا للثقب الأسود في مركز CEERS 1019 يمثل لغزًا. خطوة يلاحظ قال معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور ، الذي يدير العمليات العلمية لتلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ، “لا يزال من الصعب شرح كيف ظهر الكون بعد بدايته.”
لطالما اشتبه علماء الفلك في ذلك يجب أن تكون أصغر الثقوب السوداء في الأيام الأولى للكون. لكن هذه الملاحظات هي أول من يراها بمثل هذا التفصيل.
“لقد عرف الباحثون منذ فترة طويلة أن الكون المبكر لا بد أنه احتوى على ثقوب سوداء منخفضة الكتلة. الويب هو أول مرصد يلتقطهم بوضوح شديد. قال عالم الفلك: “نعتقد الآن أن الثقوب السوداء ذات الكتلة المنخفضة قد تكون موجودة في كل مكان ، فقط تنتظر من يكتشفها”. ديل Koszewski من كولبي كولدج في ووترفيل ، قاد واحدًا من ثلاثة مجسات جديدة باستخدام JWST للتعمق في الكون البعيد.
حسب المقال الأصلي المنشور على البوابة رسائل مجلة الفيزياء الفلكيةحدث الاكتشاف عندما اكتشف الفريق المسؤول مجرة لامعة بشكل غير عادي في الفضاء. أطلقوا عليها اسم CEERS 1019. عندما بدأوا تحليلهم باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء الخاصة بـ JWST ، وجدوا غازًا عالي الحرارة ونجوم وليدة.
تؤكد هذه القراءات الوسائل غير المباشرة المعتادة أكبر ثقب أسود في الفضاء. تتوافق البيانات مع قراءات أخرى من تجانس مؤكد بشكل وثيق. وفقًا لنموذج نظرية الانفجار العظيم ، بعد 500 مليون سنة من توسع الكون ، كان الثقب الأسود قد استهلك بالفعل مواد من مجرته.
تم اكتشاف الثقب الأسود في CEERS 1019 باستخدام البيانات التي تم جمعها بواسطة JWST كجزء من التحقيق. علم الإطلاق المبكر للتطور الكوني (CEERS)، وهو مشروع بحثي مصمم لاختبار والتحقق من صحة طرق النظر إلى تاريخ الكون في الفراغ بين الأبراج Ursa Major و Boots. البيانات التي تم جمعها للمسح أثارت بالفعل علماء الفلك.
“حتى الآن ، كان البحث في المادة في الكون المبكر نظريًا إلى حد كبير. باستخدام الويب ، لا يمكن رؤية الثقوب السوداء والمجرات من مسافات بعيدة فحسب ، بل يمكننا الآن البدء في قياسها بدقة. قال عالم الفلك ستيفن فينكلشتاين من جامعة تكساس في أوستن ، الذي يقود أبحاث CEERS وشارك في تأليف إحدى دراسات CEERS 1019 ، إن هذه هي القوة الهائلة لهذا التلسكوب.
تمكن JWST من جمع كمية كبيرة من البيانات الطيفية على CEERS 1019 ، وكشف عن التوقيعات الكهرومغناطيسية. التركيب الكيميائي والكتلة وخصائص أخرى للمجرة. تكشف البيانات أن الثقب الأسود المركزي لـ CEERS 1019 يعمل بنشاط على تكوين نجوم جديدة نتيجة الاندماج مع مجرة أخرى يغذيها النشاط.
بالإضافة إلى العثور على الثقب الأسود في مركز CEERS 1019 ، وجدت الدراسة أيضًا اثنين من الثقوب السوداء “الخفيفة” الفائقة الكتلة ذات كتل أصغر مما يُرى عادةً للثقوب السوداء في تلك المسافة. هذان الثقبان الاسودان في المركز تشكل المجرتان CEERS 2782 و CEERS 746 1.1 مليار سنة و 1 مليار سنة بعد الانفجار العظيم ، على التوالي. على التوالى. كل منها حوالي 10 مليون كتلة شمسية.
بالمقارنة: الثقب الأسود الموجود في قلب مجرتنا درب التبانة المسمى Sagittarius A * أكبر بمقدار 4.3 مليون مرة من كتلة الشمس. لكن هذا خفيف جدًا بالنسبة للثقب الأسود الحديث الهائل. النجم العملاق في مركز المجرة M87 ، على سبيل المثال ، لديه حوالي 6.5 مليار كتلة شمسية.
تم اكتشاف ما مجموعه 11 مجرة باستخدام بيانات من مسح CEERS لـ JWST ، ويعتقد أن المجرات تشكلت بين 470 و 675 مليون سنة بعد الانفجار العظيم. قال الباحثون إن البيانات الناتجة عن دراسة هذه المجرات يمكن أن تحدث ثورة في فهم علماء الفلك لكيفية تشكل النجوم والمجرات وتطورها عبر التاريخ الكوني.
قال بابلو أرابيل هارو من NOIRLab ، المؤلف الرئيسي لدراسة باستخدام مسح CEERS: “لقد غمرني عدد الأطياف التفصيلية للغاية للمجرات البعيدة التي أعادها ويب. هذه البيانات لا تصدق على الإطلاق”.
أكمل القراءة:
