Teleskop Jamesa Webba po raz pierwszy pomógł zidentyfikować trzy aktywne, masywne czarne dziury w jednej odległej galaktyce. To ważny sygnał, że już we wczesnym Wszechświecie zderzenia i łączenie się obiektów mogły szybko budować największe „potwory” w centrach galaktyk.
Odkrycie dotyczy galaktyki J0148-4214, którą JWST widzi tak, jak wyglądała około 1,2 miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Jak opisano w artykule w Universe Today, badacze pracujący w ramach programu obserwacyjnego BlackTHUNDER znaleźli w niej trzy czarne dziury, które aktywnie „karmią się” materią, czyli akreują.
Dlaczego trzy czarne dziury w jednej galaktyce robią różnicę.
W dużych galaktykach zwykle spodziewamy się jednej supermasywnej czarnej dziury w centrum, ale w kosmicznej przeszłości galaktyki często się łączyły. Jeśli każda z nich miała własną czarną dziurę, po fuzji mogło dojść do powstania układu wielokrotnego. Do tej pory obserwowano różne układy z kilkoma galaktykami, ale trzy aktywne czarne dziury wykryte w obrębie jednej galaktyki to nowość.
Co dokładnie zobaczył JWST i skąd pewność, że to nie „coś innego”.
Zespół wykorzystał instrument NIRSpec w trybie, który pozwala badać widmo w wielu punktach obrazu jednocześnie. Kluczowym tropem były trzy obszary, w których wodór porusza się bardzo szybko, co poszerza linię emisji H-alfa na skutek efektu Dopplera. Taki „szeroki” sygnał może jednak pochodzić także z innych zjawisk.
Rozstrzygające okazało się połączenie dwóch cech: szerokiej linii H-alfa i jednocześnie wąskiej linii tlenu [O III]. Taki zestaw jest charakterystycznym odciskiem aktywnego jądra galaktyki, czyli sytuacji, gdy materia spada na czarną dziurę i silnie świeci w widmie.
Co to mówi o wzroście czarnych dziur w młodym Wszechświecie.
W J0148-4214 dwie czarne dziury znajdują się blisko centrum, a trzecia leży dalej, w zewnętrznej części galaktyki. Badacze interpretują to jako obraz procesu, w którym czarne dziury mogą zbliżać się do siebie po kolejnych zderzeniach galaktyk. Jednocześnie widać, że nie tylko łączenie, ale i akrecja już wtedy intensywnie „dokarmiała” te obiekty.
Dla astronomów to kolejny argument, że wielokrotne układy masywnych czarnych dziur mogły być w dawnym Wszechświecie częstsze, niż długo sądzono, a fuzje mogły znacząco przyspieszać ich wzrost.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
