JWST odhalil nejbližší pár černých děr v raném vesmíru

Astronomové objevili dosud nejbližší pár aktivně se krmících supermasivních černých děr v raném vesmíru, které jsou od sebe vzdáleny pouhých 4 900 světelných let uvnitř slučujícího se galaktického systému, jenž existoval pouhých 1,3 miliardy let po velkém třesku. Objev, učiněný pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba a soustavy ALMA v Chile, byl přijat k publikaci v časopise Nature Astronomy.livescience

Systém známý jako LID-1166 byl poprvé detekován jako zdroj rentgenového záření v přehlídce Chandra COSMOS Legacy, ale zůstal neviditelný i na těch nejhlubších snímcích z Hubbleova vesmírného dalekohledu. Spektrograf blízkého infračerveného záření (NIRSpec) na JWST odhalil dva kompaktní, zářící zdroje, jejichž spektrální podpisy naznačovaly plyn vířící vysokou rychlostí, což je charakteristický znak aktivně se krmících černých děr.livescience

Průlom skrze kosmický prach

"Tento krok objevu mohl nastat pouze díky vynikajícím zobrazovacím a spektroskopickým schopnostem JWST, a zejména jeho přístroji NIRSpec," uvedl spoluautor studie Roberto Decarli, astronom z Italského národního institutu pro astrofyziku v Bologni. "Podobná pozorování ze Země by byla extrémně náročná kvůli špatné průhlednosti atmosféry na těchto vlnových délkách."livescience

Zatímco jiní kandidáti na dvojité černé díry byli spatřeni v ještě dřívějších kosmických dobách, tyto páry byly od sebe vzdáleny desítky tisíc světelných let nebo více. LID-1166 představuje první potvrzený případ dvou černých děr existujících tak blízko u sebe v tak rané epoše.livescience

Data z ALMA dále odhalila velké zásoby studeného plynu spojené s každou černou dírou, což ukazuje na dvě galaxie na pokraji sloučení a vylučuje scénáře, ve kterých byla jedna černá díra vyvržena ze své hostitelské galaxie.livescience

Vlna objevů černých děr v raném vesmíru

Tento nález přichází spolu se samostatnou studií publikovanou tento týden v Astronomy & Astrophysics, která oznámila první detekci tří aktivních supermasivních černých děr v jedné galaxii. Tento systém, J0148-4214, je ještě vzdálenější, nachází se 12,5 miliardy světelných let daleko a obsahuje dvě centrální černé díry vzdálené od sebe pouze 620 světelných let, plus třetí umístěnou 5 500 světelných let od centra.dailygalaxy+2

Tyto objevy společně naznačují, že slučování galaxií již v první miliardě let vesmíru pohánělo růst a párování černých děr, což je proces, který byl dlouho předpovídán teorií, ale až nyní je přímo pozorován.

"Co je zde zarážející, je rozlišení tohoto procesu v zakrytém páru, který je od sebe vzdálen pouze 1,5 kiloparseku," řekla Anna Trindade Falcão, astrofyzička z Goddardova střediska vesmírných letů NASA, která se na studii LID-1166 nepodílela. Dodala, že jde o "první krok k odhalení skryté populace černých děr, o které teoreticky víme, že by měla existovat."livescience