Webb-telescoop ontdekt gigantisch zwart gat dat ‘slaapt’ na ‘te veel gegeten te hebben’

(CLO) Met behulp van de James Webb-ruimtetelescoop (JWST) hebben astronomen een superzwaar zwart gat ontdekt dat rustig 'slaapt', slechts 800 miljoen jaar na de oerknal.

Dit zwarte gat, dat een massa heeft van ongeveer 400 miljoen keer die van de zon, heeft een grote hoeveelheid galactisch gas en stof geabsorbeerd en is daardoor in slaap gevallen nadat het te veel had gegeten.

De ontdekking, die op 18 december in het tijdschrift Nature werd gepubliceerd, maakt de vraag hoe superzware zwarte gaten in het vroege heelal zo snel konden groeien, nog ingewikkelder.

Deze zwarte gaten zijn doorgaans erg groot en worden doorgaans aangetroffen in grote sterrenstelsels in het nabije heelal, met een massa van ongeveer 0,1% van de totale massa van hun moederstelsel. Het zwarte gat dat in het onderzoek werd ontdekt, heeft echter een massa die overeenkomt met ongeveer 40% van de massa van het moederstelsel.

Over het algemeen wordt aangenomen dat superzware zwarte gaten ontstaan ​​door de fusie van grotere zwarte gaten en de absorptie van gas en stof uit hun moederstelsel. Aangenomen wordt dat dit proces miljarden jaren duurt om een ​​superzwaar zwart gat te creëren. JWST heeft echter een zwart gat van deze omvang ontdekt uit de allereerste stadia van het heelal, toen het slechts ongeveer 800 miljoen jaar oud was.

Een overetend zwart gat in het vroege heelal staat op het punt een dutje te doen. Illustratie: Jiarong Gu

Opmerkelijk is dat dit zwarte gat, ondanks zijn enorme massa, geen gas en stof absorbeert met de snelheid van andere superzware zwarte gaten. In plaats daarvan absorbeert het materie met een zeer lage snelheid, slechts ongeveer 1% van de maximale snelheid die mogelijk is voor zo'n zwart gat. Omdat dit zwarte gat niet zo helder gloeit als andere zwarte gaten, bevindt het zich in een "slapende" toestand en is het moeilijk te detecteren.

Hoewel het zich in een "slapende" toestand bevindt, kan dit zwarte gat dankzij zijn enorme massa toch worden gedetecteerd. De "slaap" van het zwarte gat biedt ook de mogelijkheid om de massa en structuur van het gaststelsel waartoe het behoort te bestuderen.

Roberto Maiolino, lid van het onderzoeksteam, zei dat het mogelijk is dat deze zwarte gaten "groot geboren" worden, wat betekent dat ze vanaf het begin al groot gevormd zijn. Een andere mogelijkheid is dat ze periodes van extreme activiteit doormaken, gevolgd door lange periodes van rust.

Maiolino en zijn team simuleerden de groei van superzware zwarte gaten in het vroege heelal en ontdekten dat deze zwarte gaten perioden van 'overvoeding' kunnen doormaken. Tijdens deze perioden groeien zwarte gaten extreem snel, maar deze perioden duren slechts zo'n 5 tot 10 miljoen jaar, waarna ze tientallen miljoenen jaren 'slapen'.

"Deze korte uitbarstingen zorgen ervoor dat het zwarte gat snel groeit, terwijl het het grootste deel van de tijd inactief is", aldus Maiolino. Deze periodes van inactiviteit van zwarte gaten kunnen 10 tot 20 keer langer duren dan de periodes van overvoeding, waardoor zwarte gaten in het vroege heelal grotendeels inactief zijn en moeilijk te detecteren.

De ontdekking van dit superzware zwarte gat is een belangrijke doorbraak in het beter begrijpen van de vorming en evolutie van zwarte gaten in het vroege heelal. Het team suggereert dat het vroege heelal mogelijk gevuld was met deze slapende kosmische monsters, en dat we er in de toekomst meer van zullen ontdekken. Vanwege de slapende aard van deze zwarte gaten zal het detecteren ervan de komende jaren echter een grote uitdaging vormen voor astronomen.

Ngoc Anh (volgens Space, Daily Mail, Popsci)

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