Le télescope spatial James Webb (JWST) a découvert le plus vieux trou noir jamais observé, un ancien monstre d’une masse de 1,6 million de soleils qui se cache 13 milliards d’années dans le passé de l’univers.
le Télescope spatial James Webbdont les caméras lui ont permis de voyager dans le temps jusqu’aux débuts de l’univers, a observé le trou noir supermassif au centre de la galaxie émergente GN-z11 seulement 440 millions d’années après le début de l’univers.
La rupture spatio-temporelle n’est pas une seule, mais plutôt l’une des innombrables ruptures trous noirs Qui s’est dévoré à des niveaux terrifiants lors de l’aube cosmique – une période qui a suivi il y a environ 100 millions d’années. le Big Bang Quand le jeune univers a commencé à briller pendant un milliard d’années.
On ne sait pas comment les vortex cosmiques ont grossi si rapidement après le début de l’univers. Mais la recherche d’une réponse pourrait aider à expliquer comment les trous noirs supermassifs qui existent aujourd’hui – qui ancrent des galaxies entières, y compris la Voie lactée – atteignent des tailles aussi étonnantes. Les chercheurs ont publié leurs résultats plus tôt cette année dans une base de données pré-imprimée arXivmais la recherche n’a pas encore été évaluée par des pairs.
Les trous noirs du premier univers « ne pouvaient pas se développer tranquillement et doucement comme le font de nombreux trous noirs dans l’univers ». [present-day] Univers », auteur principal Roberto Maiolino« Ils doivent connaître une naissance ou une formation étrange, une croissance étrange », a déclaré le professeur d’astrophysique de l’Université de Cambridge à Live Science.
Plus près d’aujourd’hui, les astronomes pensent que les trous noirs naissent de l’effondrement d’étoiles géantes. Mais quelle que soit leur formation, ils grandissent en dévorant constamment du gaz, de la poussière, des étoiles et autres trous noirs. Au fur et à mesure qu’ils se nourrissent, la friction provoque le réchauffement du matériau en spirale à l’intérieur des mâchoires des trous noirs, émettant une lumière qui peut être détectée par les télescopes, les transformant en ce qu’on appelle des noyaux galactiques actifs (AGN).
à propos de: L’objet pris pour une galaxie est en réalité un trou noir pointé directement vers la Terre.
Les noyaux galactiques les plus actifs sont les quasars, des trous noirs supermassifs des milliards de fois plus lourds que le Soleil, qui émettent leurs cocons gazeux dans des éclats de lumière des milliards de fois plus brillants que les étoiles les plus brillantes.
Parce que la lumière se déplace à une vitesse constante dans le vide de l’espace, plus les scientifiques examinent l’univers en profondeur, plus ils interceptent la lumière à distance et plus la distance qu’ils interceptent est grande. Plus loin dans le temps Ils voient. Pour découvrir le trou noir dans la nouvelle étude, les astronomes ont scanné le ciel avec deux caméras infrarouges – l’instrument infrarouge moyen (MIRI) du télescope spatial James Webb et la caméra proche infrarouge – et ont utilisé des spectromètres intégrés aux caméras pour analyser la lumière. Dans ça. Fréquences des composants
En disséquant ces faibles éclairs datant des premières années de l’univers, ils ont découvert un pic inattendu entre les fréquences de la lumière, signe clé que la matière chaude entourant le trou noir projetait de faibles traînées de lumière à travers l’univers.
Les explications les plus courantes expliquant la croissance si rapide de ces premiers trous noirs sont qu’ils se sont formés à partir de l’effondrement soudain de nuages de gaz géants ou qu’ils sont issus de nombreuses fusions entre des amas d’étoiles et des trous noirs.
Cependant, les astronomes n’excluent pas que certains de ces trous noirs puissent avoir été ensemencés par de supposés trous noirs « primordiaux », qui seraient apparus quelques instants après – et dans certaines théories même avant – le début de l’univers.
« Ce n’est pas si clair [direct collapse] « C’est le seul moyen de former un trou noir, car pour que cela se produise, il faut des conditions spéciales », a déclaré Maiolino. « Il faut que ce soit un nuage pur, et pourtant il doit être enrichi des éléments lourds produits par le trou noir. premières étoiles, et une. « C’est assez énorme – de 10 000 à un million de masses solaires. »
Pour éviter qu’un tel nuage ne refroidisse trop rapidement et ne s’effondre d’abord en étoiles massives, il faudrait également l’irradier avec de la lumière ultraviolette, très probablement provenant d’une galaxie ou d’un trou noir proche.
« Il faut donc ce cas bizarre où le cloud n’est pas enrichi [by absorbing exploded star material] »Mais elle se trouve également à côté d’une autre galaxie qui produit beaucoup de photons. Nous ne recherchons donc pas nécessairement un scénario, en fait, il pourrait y en avoir deux ou plus », a déclaré Maiolino.
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