Kunstnerens indtryk af GNz7q (ESA/Hubble, N. Bartmann) Et første af sin slags 'missing link'-objekt fundet i det tidlige univers kan løse mysteriet om det ældste supermassive sorte huller eksisterer, siger videnskabsmænd.
Opdagelsen af GNz7q, en sort hul går tilbage til kun 750 millioner år efter Stort brag , stemmer overens med teoretiske forudsigelser om, hvordan en 'forfader' til supermassive sorte huller kan se ud – og selvom det er noget, vi aldrig har set før, kan der være mange flere lignende det.
'Det er usandsynligt, at opdagelsen af GNz7q ... bare var 'dumt held',' siger astronom Gabriel Brammer fra Københavns Universitet i Danmark.
'Forekomsten af sådanne kilder kan faktisk være væsentligt højere end tidligere antaget.'
(NASA et al., fuld billedtekst og kreditering nedenfor)
Ovenfor: GNz7q, den røde prik i midten af indsættelsen, i Hubble GOODS-North-feltet. (NASA, ESA, Garth Illingworth [UC Santa Cruz], Pascal Oesch [UC Santa Cruz, Yale], Rychard Bouwens [LEI], I. Labbe [LEI], Cosmic Dawn Center/Niels Bohr Institute/Københavns Universitet, Danmark)
Perioden GNz7q stammer fra er kendt som Kosmisk daggry – epoken, der spænder fra omkring 50 millioner år efter Big Bang til omkring 1 milliard år, hvor de tidligste himmellegemer blev dannet, inklusive babystjerner og spæde galakser.
På et tidspunkt i disse begyndende faser af universets evolution dukkede supermassive sorte huller også op. Men hvornår og hvordan forbliver åbne spørgsmål i astrofysik.
Sidste år annoncerede videnskabsmænd opdagelsen af J0313-1806,den fjerneste kvasar nogensindei over 13 milliarder lysår fra Jorden, hvilket betyder det ældste supermassive sorte hul, der nogensinde er fundet.
Men hvor kommer noget som J0313–1806 fra? Eller rettere, hvilken slags objekter var de evolutionære forløbere for supermassive sorte huller i de tidlige strækninger af universet?
Teoretisk set har videnskabsmænd nogle ideer.
'Simuleringer indikerer en evolutionær sekvens af støvrøde kvasarer, der dukker op fra stærkt støvtilslørede stjerneudbrud, som derefter går over til ikke-tilslørede lysende kvasarer ved at uddrive gas og støv,' siger forskere. forklare i en ny undersøgelse , ledet af førsteforfatter og astronom Seiji Fujimoto, ligeledes fra Københavns Universitet.
'Selvom den sidste fase er blevet identificeret til en rødforskydning på 7,6 [der henviser til J0313-1806], er der ikke fundet en overgangsquasar.'
Indtil nu, altså. Fujimoto, Brammer og kolleger identificerede GNz7q i en analyse af arkivobservationsdata fanget af Hubble-rumteleskopet. Objektet ser ud til at være de undvigende forfædre, videnskabsmænd har forsøgt at opspore.
Overraskende nok blev dette 'missing link' sorte hul fundet i et omfattende undersøgt område på nattehimlen – som en del af Great Observatories Origins Deep Survey (VARER) – men først nu har en spektralanalyse identificeret, hvad GNz7qs lysstyrke sandsynligvis repræsenterer.
'Vores analyse tyder på, at GNz7q er det første eksempel på et hurtigt voksende sort hul i den støvede kerne af en stjerneskudsgalakse i en epoke tæt på det tidligste supermassive sorte hul kendt i universet,' siger Fujimoto .
'Objektets egenskaber på tværs af det elektromagnetiske spektrum er i fremragende overensstemmelse med forudsigelser fra teoretiske simuleringer.'
Ifølge forskerne er værtsgalaksen GNz7q utrolig aktiv og danner omkring 1.600 solmasser af stjerner om året - eller i det mindste var det omkring 13 milliarder år siden, da dette ældgamle lys blev udsendt.
Signaturen af GNz7q's lysemission passer til overgangsprofilen af det sorte hul på grund af dens lysstyrke i ultraviolette bølgelængder (repræsenterer emission fra den ydre del af sort huls accretion disk ) faldende sammen med et fravær af røntgenstråling (som ville blive genereret i kernen af skiven, men omgivet af de igangværende støvede forhold i den tidlige starburst-galakse, hvorfra GNz7q udviklede sig).
Som forskerne forklarer, er disse egenskaber et perfekt match til et sort hul, der er bestemt til supermassive ting.
'Dens egenskaber er i fremragende overensstemmelse med overgangsfasen af det evolutionære paradigme af supermassive sorte huller,' teamet forklarer i deres papir . 'En støvtilsløret kvasar med lav lysstyrke, der dukker op i en kraftigt stjernesprængende vært.'
Med andre ord, det er, hvad vi forudsagde, at en supermassiv sort hul-forstadier ville se ud for omkring 13 milliarder år siden, når dens lys endelig nåede os, efter at have rejst omkring 13 milliarder lysår for at tage turen.
På grund af fænomenet med at universet udvider sig, ville GNz7q – i hvilken som helst ultimativ, supermassiv form det nu antager – være cirka dobbelt så langt væk fra os i dag , i en afstand på omkring 25 milliarder lysår.
Man må spørge sig selv, hvor stærkt lyser det nu?
Resultaterne er rapporteret i Natur .