James Webb Uzay Teleskobu, CEERS 1019 galaksisinde yer alan ve erken evrende tanımlanan diğer tüm kara deliklerden daha az kütleli olan, şimdiye kadarki en uzak aktif süper kütleli kara deliği keşfetti. İki tane daha küçük kara deliğin ve on bir erken evren galaksisinin tespitini de içeren bulgular, kara delik oluşumu ve kozmosun evrimi anlayışımızda devrim yaratabilir.
bu James Webb Uzay Teleskobu en uzak aktif süper kütleyi ortaya çıkardı Kara delik bugüne kadar bilinen, yaklaşık 570 milyon yıl sonra var olan CEERS 1019 galaksisinde yer almaktadır. Büyük patlama. James Webb Uzay Teleskobu’nu (JWST) kullanan araştırmacılar, şimdiye kadar kaydedilen en uzak aktif süper kütleli kara deliği belirlediler. CEERS 1019 galaksisinde bulunan bu kara delik, Büyük Patlama’dan yaklaşık 570 milyon yıl sonra aktifti ve evrenin bu erken döneminde keşfedilen diğerlerinden daha küçük olması bakımından benzersizdir.
Çalışmada, Büyük Patlama’dan yaklaşık 1 milyar ve 1,1 milyar yıl sonra normalden daha küçük iki kara deliğin daha var olduğu tespit edildi. Bunların yanı sıra JWST, evrenin 470 milyon ile 675 milyon yıl arasında olduğu bir zamana ait on bir gökada tespit etti. Keşifler sayesinde mümkün oldu Kozmik Evrim Erken Yayın Bilimi (CEERS) Araştırması Araştırma, Austin’deki Teksas Üniversitesi’nde astronomi profesörü olan Steven Finkelstein tarafından yönetiliyor. Anket, bulgularını bilgilendirmek için JWST’nin yüksek çözünürlüklü yakın ve orta kızılötesi görüntülerini ve spektral verilerini kullandı. Yakın zamanda doktora yapan Rebecca Larson, “Bu uzak nesneye bu teleskopla bakmak, bizim yakın galaksilerimizde bulunan kara deliklerden alınan verilere bakmaya çok benziyor” dedi. Çalışmayı yöneten UT Austin mezunu. “Analiz edilecek çok fazla spektral çizgi var!” Ekip, bu sonuçları birkaç ilk makalede özel bir baskıda yayınladı. bu Astrofizik Dergi Mektupları.
CEERS 1019, yalnızca antik olması nedeniyle değil, aynı zamanda kara deliğin nispeten düşük kütlesi nedeniyle de önemlidir. Yaklaşık 9 milyon güneş kütlesinde, diğer teleskoplar tarafından tespit edilen erken evrendeki diğer karadeliklerden önemli ölçüde daha az ağırlığa sahiptir. Tipik olarak güneşin kütlesinin 1 milyar katından fazla olan bu diğer kara deliklerin, parlaklıkları nedeniyle tespit edilmesi daha kolaydır. CEERS 1019’daki kara delik, kendi merkezimizdeki kara deliğe daha çok benziyor. Samanyolu kütlesi güneşin 4.6 milyon katı olan galaksi. Nispeten küçük olan bu kara deliğin evrenin zaman çizelgesinde bu kadar erken bulunması, evrenin başlangıcından sonra nasıl bu kadar hızlı oluştuğuna dair ilginç sorular ortaya çıkarıyor. Araştırmacılar arasında, erken evrende daha küçük kara deliklerin var olacağına dair uzun süredir devam eden bir inanç var, ancak JWST gözlemlerine başlayana kadar somut kanıtlar mevcut değildi. Araştırma ekibi, spektral verilerdeki hangi emisyonların kara delikten ve hangilerinin ev sahibi galaksisinden olduğunu deşifre edebildi. Ayrıca kara deliğin gaz yutma hızını tahmin edebildiler ve galaksisinin yıldız oluşum oranını tespit edebildiler. Ekip, bu galaksinin mümkün olan en yüksek oranda gaz tüketirken aynı anda yeni yıldızlar ürettiğini keşfetti. Görüntüler, CEERS 1019’un görsel olarak tek bir dairesel disk yerine üç parlak küme olarak göründüğünü ortaya koyuyor.
New York’taki Rochester Institute of Technology’de astronomi doçenti olan CEERS ekibi üyesi Jeyhan Kartaltepe, “Bu mesafelerdeki görüntülerde çok fazla yapı görmeye alışık değiliz” dedi. “Bir galaksi birleşmesi, bu galaksinin kara deliğindeki aktiviteyi körüklemekten kısmen sorumlu olabilir ve bu da yıldız oluşumunun artmasına yol açabilir.” Bu bulgular, CEERS Anketinden yalnızca ilk atılımları işaret ediyor. Finkelstein, “Şimdiye kadar, erken evrendeki nesneler hakkındaki araştırmalar büyük ölçüde teorikti” dedi. “Webb ile karadelikleri ve galaksileri çok uzak mesafelerde görmekle kalmıyor, artık onları doğru bir şekilde ölçmeye başlıyoruz. İşte bu teleskopun muazzam gücü.” Gelecekteki araştırmalar, erken kara deliklerin nasıl oluştuğunu açıklamak için JWST’nin verilerini kullanabilir ve evren tarihinin ilk birkaç yüz milyon yılındaki mevcut kara delik büyüme ve evrim modellerini gözden geçirebilir.
James Webb Uzay Teleskobu, liderliğindeki uluslararası bir programdır. NASA ortakları ile birlikte, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Kanada Uzay Ajansı. Kapsamlı CEERS Anketi, keşfedilecek daha çok şey vaat ediyor. Waterville, Maine’deki Colby Koleji’nden Dale Kocevski, ekiple birlikte, verilerde hızlı bir şekilde başka bir çift küçük kara delik belirledi. CEERS 2782 galaksisindeki ilki kolayca tanımlanabiliyordu. JWST’nin görüşünü hiçbir toz engellemediğinden, kara deliğinin Büyük Patlama’dan yaklaşık 1,1 milyar yıl sonra var olduğu belirlendi. CEERS 746 galaksisindeki ikinci kara delik, Büyük Patlama’dan biraz önce, 1 milyar yıl sonra vardı. Süper kütleli kara deliğini çevreleyen bir gaz ve toz halkası olan parlak toplanma diski, kısmen tozla örtülmüştür. Kocevski, “Merkezdeki kara delik görülebiliyor, ancak tozun varlığı, aynı zamanda öfkeyle yıldızları dışarı pompalayan bir galaksinin içinde olabileceğini gösteriyor” dedi. CEERS 1019’daki gibi, yeni tanımlanan diğer iki kara delik de (CEERS 2782 ve CEERS 746 galaksilerinde) “hafif ağırlıklardır” – en azından bu mesafelerde daha önce bilinen süper kütleli kara deliklerle karşılaştırıldığında. Güneşin kütlesinin sadece 10 milyon katı kadardırlar.
“Araştırmacılar, erken evrende daha düşük kütleli kara deliklerin olması gerektiğini uzun zamandır biliyorlar. Webb, onları bu kadar net bir şekilde yakalayabilen ilk gözlemevi,” dedi Kocevski. “Şimdi, daha düşük kütleli kara deliklerin her yerde keşfedilmeyi beklediğini düşünüyoruz.” JWST’den önce, üç kara delik de tespit edilemeyecek kadar sönüktü. Finkelstein, “Diğer teleskoplarla, bu hedefler aktif süper kütleli kara delikler değil, sıradan yıldız oluşturan galaksiler gibi görünüyor” diye ekledi. JWST’nin spektral analizinin hassasiyeti, araştırmacıların erken evrendeki kesin mesafeleri ve dolayısıyla galaksilerin yaşlarını ölçmelerini sağladı. Ekip üyeleri Ulusal Bilim Vakfı’ndan Pablo Arrabal Haro NOIRLab ve UT Austin’de doktora sonrası araştırmacı ve Hubble üyesi olan Seiji Fujimoto, Büyük Patlama’dan 470 milyon ila 675 milyon yıl sonra var olan 11 gökada belirledi. Bu galaksiler sadece aşırı uzak değil, aynı zamanda tespit edilen büyük sayıları göz önüne alındığında parlaklıkları da dikkate değer. Bu, JWST’nin bu mesafelerde daha az gökada tespit edeceği teorisine meydan okuyor.
Arrabal Haro, “Webb’in geri getirdiği uzak gökadaların son derece ayrıntılı spektrumlarının miktarı karşısında şaşkına döndüm” dedi. “Bu veriler kesinlikle inanılmaz.” Bu galaksiler hızla yıldız oluşturuyorlar, ancak daha yakın galaksilerde bulunan aynı kimyasal karmaşıklığı henüz biriktirmediler. Fujimoto, “Bu galaksilerden bazılarını tespit eden ilk kişi Webb’di,” diye açıkladı. “Bu küme, gelecekte tanımlayabileceğimiz diğer uzak gökadalarla birlikte, kozmik tarih boyunca yıldız oluşumu ve gökada evrimi anlayışımızı değiştirebilir” diye ekledi. Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için bkz. Webb En Uzak Aktif Süper Kütleli Kara Deliği Tespit Ediyor.
Ekip, CEERS Anketi verileri hakkında birkaç ilk makale yayınladı. özel bir baskı Astrofizik Dergi Mektupları 6 Temmuz’da: “A CEERS Discovery of an Accreting Supermassive Black Hole 570 Myr after the Big Bang: Detecting a Progenitor of Massive z > 6 Quasars”, liderliğinde Larson, “Hidden Little Monsters: Spectroscopic Identification of Low-Mass, Broad- Line AGN at z > 5 with CEERS”, Kocevski liderliğinde, “CEERS NIRCam-selected galaxys at z≃8−10’da spektroskopik doğrulama”, Arrabal Haro liderliğinde ve “NIRCam-Selected z ≳ 8 Galaxy Adaylarının CEERS Spektroskopik Doğrulaması” JWST/NIRSpec ile: Özelliklerinin İlk Karakterizasyonu,” Fujimoto liderliğinde.
Şaşırtıcı Varoluş ve Oluşum
Kara Delik ve Galaksisini AraştırmakAstronomik Araştırmalar İçin Yeni Bir Dönem
Ufukta Daha Fazla Keşif
Uzak Evreni Ölçmek
Gelecekte Galaksinin Evrimini Anlamak