Το τηλεσκόπιο Webb ανακαλύπτει νέο τύπο ουράνιου σώματος: ένα «άστρο μαύρη τρύπα»

Αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb της NASA ανακάλυψαν αυτό που φαίνεται να είναι ένας εντελώς νέος τύπος ουράνιου σώματος: ένα «άστρο μαύρη τρύπα» που συνδυάζει χαρακτηριστικά μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας και ενός γιγαντιαίου άστρου. Η ανακάλυψη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, θα μπορούσε να αναδιαμορφώσει την κατανόηση για το πώς σχηματίστηκαν οι πρώτες δομές του σύμπαντος.

Νέα κατηγορία ουράνιου σώματος

Το αντικείμενο, με την ονομασία MoM-BH*-1, εντοπίστηκε στο πρώιμο σύμπαν μόλις 660 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Εμφανίζεται ως μια εξαιρετικά φωτεινή κόκκινη κουκκίδα στις εικόνες του JWST, με μέγεθος περίπου όσο το Ηλιακό μας Σύστημα, εκπέμποντας ωστόσο περίπου 100 δισεκατομμύρια φορές περισσότερη ενέργεια από οποιοδήποτε σύνηθες άστρο, υπερβαίνοντας κατά πολύ αυτό που θα μπορούσε να παράγει η πυρηνική σύντηξη.notebookcheck+1

«Πιστεύουμε ότι υπάρχει μια κεντρική μαύρη τρύπα με μάζα 100.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου», δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Rohan Naidu, υπότροφος NASA Hubble και Pappalardo στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής και Έρευνας Διαστήματος Kavli του MIT. «Και γύρω από αυτή τη μαύρη τρύπα υπάρχει ένα πολύ εκτεταμένο περίβλημα αερίου που μοιάζει με άστρο στο μέγεθος του ηλιακού συστήματος. Είναι τεράστιο».phys

Η ομάδα εντόπισε το αντικείμενο κατά τη διάρκεια της έρευνας «Mirage or Miracle» (MoM), η οποία αναζητούσε μερικούς από τους πρώτους γαλαξίες του σύμπαντος. Η φασματοσκοπική ανάλυση αποκάλυψε το βαθύτερο άλμα Balmer που έχει μετρηθεί ποτέ σε οποιαδήποτε ερυθρά μετάθεση, μια σχεδόν πλήρη απουσία στοιχείων βαρύτερων από το υδρογόνο και το ήλιο, καθώς και μια φωτεινότητα που απέκλειε τις συμβατικές αστρικές ερμηνείες.dailygalaxy+1

Μια μαύρη τρύπα που τροφοδοτεί ένα αστρικό περίβλημα

Προσομοιώσεις σε υπολογιστές έδειξαν ότι μόνο ένα μοντέλο που συνδυάζει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα προσαύξησης με ένα τεράστιο περίβλημα αερίου υδρογόνου θα μπορούσε να αναπαραγάγει την εξαιρετική φωτεινότητα και τα φασματικά χαρακτηριστικά του MoM-BH*-1. Σε αντίθεση με ένα κανονικό άστρο που τροφοδοτείται από τη σύντηξη, αυτό το αντικείμενο αντλεί την ενέργειά του από την ύλη που πέφτει στην κεντρική μαύρη τρύπα, ενώ το περιβάλλον αέριο δημιουργεί την αστρική του εμφάνιση.notebookcheck+1

Το αντικείμενο ενδέχεται επίσης να έγινε φωτεινότερο κατά περίπου 30 τοις εκατό κατά τη διάρκεια δύο μηνών παρατηρήσεων, γεγονός που συνάδει με μια αναπτυσσόμενη μαύρη τρύπα που τρέφεται από το περιβάλλον υλικό.dailygalaxy

Επίλυση του μυστηρίου με τις μικρές κόκκινες κουκκίδες

Η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση ενός από τους μεγαλύτερους γρίφους της εποχής του JWST: τις πολυάριθμες «μικρές κόκκινες κουκκίδες» που εμφανίζονται στις εικόνες του βαθέος διαστήματος από το πρώιμο σύμπαν και φαίνεται να έχουν εξαφανιστεί σε πιο πρόσφατες κοσμικές περιόδους. Οι ερευνητές υποψιάζονται ότι πολλές από αυτές τις αινιγματικές πηγές ενδέχεται να είναι άστρα μαύρες τρύπες ενσωματωμένα σε πρώιμους γαλαξίες.phys+1

«Κάθε μικρή κόκκινη κουκκίδα είναι συμβατή με το να είναι ένα άστρο μαύρη τρύπα, ενσωματωμένο σε έναν τυπικό πρώιμο γαλαξία», δήλωσε ο Naidu. «Αλλά αυτό που είναι ιδιαίτερο με το MoM-BH*-1 είναι ότι το άστρο μαύρη τρύπα επισκιάζει ουσιαστικά εντελώς τον περιβάλλοντα γαλαξία-ξενιστή του, έτσι ώστε να βλέπουμε καθαρό φως από το άστρο μαύρη τρύπα».phys