El telescopio James Webb descubre el agujero negro activo más antiguo del universo conocido
astrónomos que utilizan el Telescopio espacial James Webb (JWST) detectó el agujero negro supermasivo de alimentación activa más distante jamás observado. El agujero negro es también uno de los menos masivos vistos en el universo primitivo, midiendo el equivalente a alrededor de 9 millones de soles, lo cual es difícil de explicar.
Los investigadores observaron la galaxia que alberga este agujero negro supermasivo activo como parte de la encuesta Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS). Designada CEERS 1019, la galaxia se ve como era cuando el universo de 13.800 millones de años tenía solo unos 570 millones de años.
El equipo, dirigido por un astrónomo de la Universidad de Texas en Austin steven finkelsteintambién vio a otros dos agujeros negros que existió 1 y 1.100 millones de años después del Big Bang, así como 11 galaxias que existieron entre 470 millones y 675 millones de años en la historia cósmica.
«Hasta ahora, la investigación sobre objetos en el universo primitivo era en gran parte teórica», dijo Finkelstein en un declaración. «Con Webb, no solo podemos ver agujeros negros y galaxias a distancias extremas, podemos comenzar a medirlos con precisión. Ese es el tremendo poder de este telescopio».
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Los resultados del equipo, que representan los primeros hallazgos de CEERS, se publicaron en mayo en varios artículos en una edición especial de Cartas del Diario Astrofísico.
Un pequeño agujero negro codicioso
El agujero negro en el centro de CEERS 1019 tiene aproximadamente 9 millones de masas solares. Eso puede sonar tremendamente masivo, pero muchos agujeros negros supermasivos pueden llegar a tener miles de millones de veces la masa de nuestra estrella. Sin embargo, incluso con este tamaño relativamente pequeño, la existencia de agujeros negros de tales masas en el universo primitivo sigue siendo un enigma para los científicos.
Esto se debe a que los procesos por los que crecen los agujeros negros supermasivos, ya sea por fusiones entre agujeros negros cada vez más grandes o por un festín hambriento con la materia circundante, deben llevar más de los 570 millones de años que este agujero negro ha tenido que trabajar. Esto significa que incluso los agujeros negros en tal escala en el corazón de la Vía Lácteaque es aproximadamente 4,5 millones de veces la masa del sol, solo debería verse en el universo relativamente cercano y, por lo tanto, más reciente.
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«Observar este objeto distante con este telescopio es como mirar datos de agujeros negros que existen en galaxias cercanas a la nuestra», coautor del estudio. rebeca larsondijo un estudiante de doctorado en la Universidad de Texas en Austin en el comunicado.
Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que tales agujeros negros supermasivos existieron en el universo primitivo, pero solo desde el JWST. abrió su ojo infrarrojo al cosmos a mediados de 2022 surgió esta prueba definitiva.
Las emisiones de luz revelan que el agujero negro CEERS 1019 se alimenta activamente de la materia que lo rodea. Los agujeros negros alimentadores como este están rodeados por remolinos de gas y polvo que caen hacia el interior conocidos como discos de acreción. La influencia gravitacional del agujero negro no solo calienta esta materia, haciendo que el disco brille intensamente, sino que los poderosos campos magnéticos canalizan la materia hacia los polos del agujero negro, donde ocasionalmente es lanzada en chorros gemelos que se mueven a velocidades cercanas. velocidad de la luzgenerando una luz intensamente brillante.
Una observación más cercana de la intensa radiación del agujero negro podría revelar qué tan rápido está creciendo su galaxia anfitriona y posiblemente arrojar luz sobre su misterioso pasado.
«Una fusión de galaxias puede ser parcialmente responsable de impulsar la actividad en el agujero negro de esta galaxia, y esto también puede conducir a una mayor formación de estrellas», coautores del estudio. Jeyhan Kartaltepedijo un miembro del equipo CEERS y profesor asociado de astronomía en el Instituto de Tecnología de Rochester en Nueva York.
