„Supermassereiche“ Schwarze Löcher – im Vergleich zu ihren Galaxien sehr groß – wurden im frühen Universum entdeckt

Astronomen haben sogenannte „supermassereiche“ Schwarze Löcher entdeckt, supermassereiche Schwarze Löcher, die offenbar die bekannte Beziehung zwischen der Sternmasse der Muttergalaxie und der Masse des zentralen Schwarzen Lochs verletzen. Schwarze Löcher sind sehr groß und dieser Überschuss verrät uns viel über den Ursprung dieser Objekte.

Astronomen nutzten das James Webb-Weltraumteleskop, um 21 sehr weit entfernte Systeme zu beobachten. Sein Licht gelangte vor 12 bis 13,2 Milliarden Jahren zu uns. Im aktuellen Universum beträgt das Verhältnis zwischen einem supermassereichen Schwarzen Loch (SMBH) und einem Stern in seiner Galaxie 1 zu 1.000. In diesen Systemen beträgt das Verhältnis zwischen den beiden Massen jedoch bis zu 1 zu 100, 1 zu 10 und sogar 1 zu 1.

„Im nahen Universum gibt es einen bekannten Zusammenhang zwischen der Masse des zentralen supermassiven Schwarzen Lochs und der Masse der Sterne in seinen Wirtsgalaxien“, sagt der Hauptautor. Fabio Pacucci Zentrum für Astrophysik | Die Harvard University und das Smithsonian sagten gegenüber IFLScience. „Typischerweise hat ein Schwarzes Loch eine Masse von etwa 0,1 % der Masse eines Sterns. Dies ist im fernen Universum nicht der Fall. Offensichtlich ist ‚massereiche‘ Schwarze Löcher ein passender Name.“

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat die Fähigkeit des Menschen, weiter in das frühe Universum (auch als High-Z-Universum bekannt) zu sehen, vorangetrieben, und obwohl wir die Geburt eines dieser supermassereichen Schwarzen Löcher noch nicht miterlebt haben, liefert diese neue Studie mehr Beweise dafür, wie diese Schwarzen Löcher entstanden sind. Seltsame Dinge kamen zu mir.

Das „Light Seed“-Szenario besteht aus sehr massereichen Sternen mit der 100- bis 1.000-fachen Sonnenmasse, die zur Supernova werden. Stattdessen deutet das „Heavy Seed“-Szenario darauf hin, dass die massiven Gaswolken, aus denen diese Sterne entstehen, auch massive Schwarze Löcher mit einem Gewicht von 10.000 bis 100.000 Sonnenmassen bildeten.

„Mehrere Studien (die viele Jahre zurückreichen) deuten darauf hin, dass, wenn sich die ersten Schwarzen Löcher als schwere Samen gebildet hätten, ihre Masse ähnlich der Sternmasse ihrer Wirte bei hoher Temperatur gewesen sein müsste“, erklärte Dr. Bacucci. „Das scheint der Fall zu sein.“ Wir sehen es mit den Beobachtungen des James Webb-Weltraumteleskops.

Dies ist nicht der erste Beweis dafür, dass das Heavy-Seed-Szenario der wahrscheinlichste Bildungspfad sein könnte. Frühere Beobachtungen, bei denen Daten des James-Webb-Weltraumteleskops und Röntgenstrahlen von Chandra der NASA kombiniert wurden, sprachen ebenfalls für dieses Szenario gegenüber dem Lichtkeim. Der schwere Samen würde auch die gesamte Galaxie in einer Weise beeinflussen, die besser erklären könnte, warum diese Objekte für eine Weile so massereich bleiben.

„Diese massiven galaktischen Systeme haben möglicherweise schwere Keime mit einer Masse gebildet, die der Masse ihrer Wirtssterne nahe kommt. Angesichts der Größe des zentralen supermassereichen Schwarzen Lochs könnten sie daher so viel Energie freigesetzt haben, dass sie die Sternentstehung für einen bestimmten Zeitraum verhinderten.“ Diese Kombination von Gründen könnte erklären, warum wir mit dem James-Webb-Weltraumteleskop hauptsächlich supermassive Schwarze Löcher im High-Z-Universum beobachten und damit die lokale Beziehung verletzen.

„Mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops wird es möglich sein, zu bestimmen, wie die ersten supermassiven Schwarzen Löcher entstanden sind, indem wir weiter entfernte und kleinere Schwarze Löcher als die bisher gefundenen finden, von denen unsere Studie vorhersagt, dass sie sehr häufig vorkommen werden“, Roberto Maiolino, Co- Autor, sagte. Professor an der Universität Cambridge V.A. sagte: Stellungnahme.

Die Studie ist veröffentlicht in Astrophysikalische Tagebuchbriefe Es wurde auf der 243. Tagung der American Astronomical Society vorgestellt.