Teleskop Webb menemui lubang hitam gergasi 'tidur' selepas 'makan terlalu banyak'

(CLO) Menggunakan Teleskop Angkasa James Webb (JWST), ahli astronomi telah menemui lubang hitam supermasif yang "tidur" dengan senyap, hanya 800 juta tahun selepas Letupan Besar.

Lubang hitam ini, yang mempunyai jisim kira-kira 400 juta kali ganda daripada matahari, telah menyerap sejumlah besar gas dan debu galaksi, menyebabkan ia "tidur" selepas makan terlalu banyak.

Penemuan itu, yang diterbitkan dalam jurnal Nature pada 18 Disember, merumitkan lagi persoalan bagaimana lubang hitam supermasif berkembang pesat di alam semesta awal.

Lubang hitam ini biasanya sangat besar dan biasanya ditemui dalam galaksi besar di alam semesta yang berdekatan, dengan jisim kira-kira 0.1% daripada jumlah jisim galaksi tuan rumah mereka. Walau bagaimanapun, lubang hitam yang ditemui dalam kajian itu mempunyai jisim bersamaan dengan kira-kira 40% daripada jisim galaksi tuan rumahnya.

Lubang hitam supermasif umumnya dianggap tumbuh melalui penggabungan lubang hitam yang lebih besar dan penyerapan gas dan habuk dari galaksi tuan rumah mereka. Proses ini dianggap mengambil masa berbilion tahun untuk mencipta lubang hitam supermasif. Walau bagaimanapun, JWST telah mengesan lubang hitam sebesar ini dari peringkat awal alam semesta, ketika ia hanya berusia kira-kira 800 juta tahun.

Lubang hitam yang makan berlebihan di alam semesta awal akan tidur sebentar. Ilustrasi: Jiarong Gu

Apa yang luar biasa ialah walaupun jisimnya sangat besar, lubang hitam ini tidak menyerap gas dan habuk pada kadar pantas lubang hitam supermasif yang lain. Sebaliknya, ia menyerap bahan pada kadar yang sangat perlahan, hanya kira-kira 1% daripada kadar maksimum yang mungkin untuk lubang hitam sedemikian. Oleh kerana lubang hitam ini tidak bersinar terang seperti lubang hitam yang lain, ia berada dalam keadaan "tidak aktif" dan sukar untuk dikesan.

Walaupun ia dalam keadaan "tidur", lubang hitam ini masih boleh dikesan berkat jisimnya yang sangat besar. "Tidur" lubang hitam juga memberi peluang untuk mengkaji jisim dan struktur galaksi tuan rumah yang dimilikinya.

Roberto Maiolino, ahli pasukan penyelidik, berkata ada kemungkinan bahawa lubang hitam ini "dilahirkan besar," bermakna mereka mungkin telah terbentuk besar dari awal. Kemungkinan lain ialah mereka melalui tempoh aktiviti lasak, diikuti dengan tempoh rehat yang panjang.

Maiolino dan pasukannya mensimulasikan pertumbuhan lubang hitam supermasif di alam semesta awal dan mendapati bahawa lubang hitam ini boleh mengalami episod "penyusuan berlebihan." Semasa episod ini, lubang hitam tumbuh dengan sangat cepat, tetapi episod ini hanya bertahan kira-kira 5 hingga 10 juta tahun, selepas itu ia "tidur" selama berpuluh-puluh juta tahun.

"Letusan pendek ini membolehkan lubang hitam berkembang dengan cepat sementara ia menghabiskan sebahagian besar masanya tidak aktif," kata Maiolino. Tempoh dorman lubang hitam ini boleh bertahan 10 hingga 20 kali lebih lama daripada episod "penyusuan berlebihan", yang menjadikan lubang hitam di alam semesta awal kebanyakannya tidak aktif dan sukar untuk dikesan.

Penemuan lubang hitam supermasif ini merupakan satu kejayaan besar dalam memahami dengan lebih baik pembentukan dan evolusi lubang hitam di alam semesta awal. Pasukan itu mencadangkan bahawa alam semesta awal mungkin telah dipenuhi dengan raksasa kosmik yang tidak aktif ini, dan kita mungkin menemui lebih banyak daripada mereka pada masa hadapan. Walau bagaimanapun, disebabkan sifat lohong hitam yang tidak aktif ini, pengesanan mereka akan menjadi cabaran utama bagi ahli astronomi pada tahun-tahun akan datang.

Ngoc Anh (mengikut Space, Daily Mail, Popsci)

Sumber: https://www.congluan.vn/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-ho-den-khong-lo-ngu-sau-khi-an-qua-nhieu-post326434.html