Webbteleskopet har upptäckt ny typ av objekt: en svarthålsstjärna

Astronomer som använder Nasas rymdteleskop James Webb har identifierat vad som verkar vara en helt ny typ av kosmiskt objekt: en ”svarthålsstjärna” som kombinerar egenskaper från både ett massivt svart hål och en gigantisk stjärna. Upptäckten, som publicerats i tidskriften Nature, kan förändra förståelsen av hur universums allra tidigaste strukturer bildades.

En ny klass av objekt

Objektet, som döpts till MoM-BH*-1, upptäcktes i det tidiga universumet bara 660 miljoner år efter big bang. Det framträder som en intensivt lysande röd punkt i JWST:s bilder, ungefär i storlek med vårt solsystem, men det avger omkring 100 miljarder gånger mer energi än någon vanlig stjärna, vilket är långt mer än vad kärnfusion kan producera.notebookcheck+1

”Vi tror att det finns ett centralt svart hål som är 100 000 gånger mer massivt än solen”, sade huvudförfattaren Rohan Naidu, Nasa Hubble Fellow och Pappalardo Fellow vid MIT:s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. ”Och runt detta svarta hål finns ett mycket utsträckt gashölje som ser ut som en stjärna i solsystemets storlek. Det är enormt.”phys

Forskarlaget hittade objektet under kartläggningen ”Mirage or Miracle” (MoM), som sökte efter några av universums tidigaste galaxer. Spektroskopiska analyser avslöjade det djupaste Balmer-avbrottet som någonsin uppmätts vid någon rödförskjutning, en nästan total avsaknad av grundämnen tyngre än väte och helium, samt en ljusstyrka som uteslöt konventionella stjärnförklaringar.dailygalaxy+1

Ett svart hål som driver ett stjärnliknande hölje

Datorsimuleringar visade att endast en modell som kombinerar ett massivt ackreterande svart hål med ett enormt vätgashölje kunde återge MoM-BH*-1:s extraordinära ljusstyrka och spektrala egenskaper. Till skillnad från en vanlig stjärna som drivs av fusion hämtar detta objekt sin energi från materia som faller in i det centrala svarta hålet, medan den omgivande gasen skapar dess stjärnliknande utseende.notebookcheck+1

Objektet kan också ha blivit ungefär 30 procent ljusare under två månaders observationer, vilket stämmer överens med ett växande svart hål som slukar omgivande material.dailygalaxy

Lösningen på mysteriet med de små röda punkterna

Upptäckten kan hjälpa till att förklara en av de största gåtorna under JWST-eran: de talrika ”små röda punkterna” som dyker upp i djuprymdsbilder av det tidiga universumet, men som verkar ha försvunnit under senare kosmiska epoker. Forskarna misstänker att många av dessa gåtfulla källor kan vara svarthålsstjärnor inbäddade i tidiga galaxer.phys+1

”Varje liten röd punkt är förenlig med att vara en svarthålsstjärna inbäddad i en helt vanlig tidig galax”, sade Naidu. ”Men det som är speciellt med MoM-BH*-1 är att svarthålsstjärnan i princip helt överglänser sin omgivande värdgalax, så att vi ser rent ljus från en svarthålsstjärna.”phys