JWST avdekker det tetteste paret av sorte hull i det tidlige universet

Astronomer har oppdaget det tetteste paret av aktive supermassive sorte hull som noen gang er bekreftet i det tidlige universet. De befinner seg bare 4 900 lysår fra hverandre i et sammenslående galaksesystem, observert slik det eksisterte bare 1,3 milliarder år etter Big Bang. Oppdagelsen, gjort ved hjelp av James Webb-teleskopet og Atacama Large Millimeter/submillimeter Array i Chile, er akseptert for publisering i Nature Astronomy.livescience

Systemet, kjent som LID-1166, ble først oppdaget som en røntgenkilde i Chandra COSMOS Legacy Survey, men forble usynlig selv på de dypeste bildene fra Hubble-teleskopet. JWSTs Near-Infrared Spectrograph avdekket to kompakte, lysende kilder hvis spektralsignaturer indikerte gass som virvlet i høy hastighet – et kjennetegn på aktive sorte hull.livescience

Gjennom kosmisk støv

"Dette steget i oppdagelsen kunne bare skje takket være de enestående bilde- og spektroskopiske egenskapene til JWST, og spesielt instrumentet NIRSpec," sier medforfatter Roberto Decarli, astronom ved det italienske nasjonale instituttet for astrofysikk i Bologna. "Tilsvarende observasjoner fra bakken ville vært ekstremt utfordrende på grunn av atmosfærens dårlige gjennomsiktighet ved disse bølgelengdene."livescience

Mens andre kandidater for doble sorte hull har blitt observert på enda tidligere tidspunkter, var disse parene adskilt med titusenvis av lysår eller mer. LID-1166 representerer det første bekreftede tilfellet av to sorte hull som eksisterer så tett sammen i en så tidlig epoke.livescience

ALMA-data avdekket videre store ansamlinger av kald gass knyttet til hvert sort hull, noe som peker mot to galakser på randen av en sammenslåing – og utelukker scenarier der ett sort hull hadde blitt kastet ut fra sin vertsgalakse.livescience

En bølge av oppdagelser av sorte hull i det tidlige universet

Funnene kommer samtidig med en separat studie publisert denne uken i Astronomy & Astrophysics, som rapporterte den første deteksjonen av tre aktive supermassive sorte hull i én enkelt galakse. Systemet, J0148-4214, er enda fjernere, 12,5 milliarder lysår unna, og inneholder to sentrale sorte hull adskilt med bare 620 lysår, pluss et tredje plassert 5 500 lysår fra sentrum.dailygalaxy+2

Samlet sett tyder disse oppdagelsene på at galaksesammenslåinger allerede drev vekst og paring av sorte hull i universets første milliard år – en prosess som lenge har vært forutsagt av teorier, men som først nå observeres direkte.

"Det slående her er å kunne oppløse denne prosessen i et skjult par som bare er 1,5 kiloparsec fra hverandre," sier Anna Trindade Falcão, astrofysiker ved NASAs Goddard Space Flight Center, som ikke var involvert i LID-1166-studien. Dette, legger hun til, "er det første steget mot å avdekke en skjult populasjon av sorte hull som vi i teorien vet bør eksistere."livescience