Astronomii au descoperit două galaxii din universul timpuriu în care găurile negre centrale par să se fi dezvoltat mult mai rapid decât galaxiile-gazdă.

Observațiile realizate cu Telescopul Spațial James Webb (JWST) dezvăluie că aceste găuri negre, văzute la doar 800 de milioane de ani după Big Bang, sunt mult mai masive în raport cu galaxiile lor decât ceea ce observăm în universul apropiat.

În mod tradițional, astronomii au descoperit quasari, galaxii extrem de luminoase alimentate de găuri negre de miliarde de mase solare, în primul miliard de ani ai cosmosului. Pentru a ajunge la astfel de dimensiuni atât de devreme, aceste găuri negre trebuie să fi pornit de la „semințe grele” și să se fi hrănit în ritm maxim pe parcursul întregii lor vieți.

Noile date transmise de JWST indică prezența unor găuri negre care cântăresc sute de milioane de mase solare, dar care nu sunt la fel de impunătoare precum quasarii clasici. Cercetătorii suspectează că acestea ar putea fi cheia dintre primele semințe de găuri negre și quasarii maturi observați ulterior.

Un studiu condus de Romain A. Meyer de la Universitatea din Geneva a analizat două obiecte ultra-luminoase numite COLA1 și NEPLA4.

Găuri negre care cântăresc sute de milioane de mase solare

Folosind spectroscopia JWST, echipa a detectat semnături ale gazului care se rotește cu viteză amețitoare în jurul unor găuri negre cu mase cuprinse între 170 și 190 de milioane de mase solare.

Aceste găuri negre sunt de 400 până la 800 de ori mai masive raportat la masa stelară a galaxiilor lor față de raportul observat în prezent. Această descoperire sugerează că, în universul timpuriu, creșterea găurilor negre a devansat formarea galaxiilor.

Analiza istoriei lor de creștere a scos la iveală detalii fascinante. Găurile negre s-au hrănit la rată maximă încă de când universul avea doar 180-270 milioane de ani. În plus, majoritatea stelelor din aceste galaxii s-au format mult mai târziu, în jurul pragului de 750 milioane de ani.

Ambele galaxii emit un semnal rar de tip Lyman-alpha cu vârf dublu, ceea ce indică faptul că radiația intensă a quasarului a „curățat” o bulă uriașă de gaz ionizat în jurul lor.

O istorie cosmică uimitoare

Cercetătorii propun că observăm o fază de „post-quasar”. Cu mai puțin de un milion de ani înainte de momentul observat, găurile negre erau active și extrem de luminoase. Acum, ele par să fie latente, în timp ce galaxiile trec printr-o explozie intensă de formare a stelelor.

Dacă acest proces de formare stelară continuă, galaxiile vor acumula în timp suficientă masă pentru a restabili echilibrul, ajungând la raportul dintre gaura neagră și stele pe care îl considerăm normal în universul local.

Echipa notează că utilizarea JWST împreună cu viitoarele telescoape gigant de la sol, precum Extremely Large Telescope (ELT), va permite identificarea sistematică a mai multor obiecte de acest tip. Acest lucru va ajuta la conturarea unei imagini mai clare a fazelor active și latente ale quasarilor în primul miliard de ani de istorie cosmică, scrie Phys.org.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Șocul de la coliziunea dintre două găuri negre ar putea fi resimțit pe Pământ

Cele mai „înfometate” găuri negre din Univers rămân fără „hrană”, arată un nou studiu

Telescopul James Webb dezvăluie cea mai clară imagine obținută vreodată cu marginea unei găuri negre

O undă gravitațională record dezvăluie două găuri negre care s-au ciocnit în trecut

Articolul Telescopul Webb a descoperit două găuri negre care cresc mult mai rapid decât galaxiile lor apare prima dată în Descopera.