1 июля, 2022

SolusNews.com

Последние новости

Космический телескоп ищет в сети первичные черные дыры

Художественный рендеринг космического телескопа Джеймса Уэбба. Авторы и права: NASA GSFC/CIL/Адриана Манрике Гутьеррес

Команда космического телескопа Уэбба продолжать работать на меня введение в эксплуатацию Это последний шаг перед началом научных работ летом. Недавно мы видели удивительное фото Черная дыра в центре нашей галактики Млечный Путьвзято телескоп горизонта событий. Одна из загадок современной астрономии заключается в том, насколько велик каждый человек. галактика Он пришел, чтобы иметь гигантский центральный Черная дыраи как некоторые из этих черных дыр удивительно велики даже в самые ранние времена Вселенной. Мы попросили Роберто Майолино, члена команды Уэбба NIRSpec, рассказать нам, как Уэбб поможет ответить на некоторые из этих вопросов.

«Одной из самых захватывающих областей открытий, которые собирается открыть Уэбб, является поиск первичных черных дыр в ранней Вселенной. Это зародыши самых массивных черных дыр, обнаруженных астрономами в ядрах галактик. Большинство (возможно, все) галактики содержат черные дыры в своих центрах, и их массы колеблются от миллионов до миллиардов масс нашего Солнца, эти сверхмассивные черные дыры выросли и стали очень большими, пожирая материю вокруг них, а также сливая более мелкие черные дыры.

«Последним интересным открытием является открытие сверхмассивных черных дыр с массой в несколько миллиардов солнечных масс, которые действительно существовали, когда возраст Вселенной составлял всего около 700 миллионов лет, что составляет лишь малую долю от ее нынешнего возраста в 13,8 миллиарда лет. результат, потому что в столь раннем возрасте не было достаточно времени для развития таких массивных черных дыр, согласно стандартным теориям. Для решения этой тайны были предложены некоторые сценарии.

Одна из возможностей состоит в том, что черные дыры, вызванные гибелью первого поколения звезд в ранней Вселенной, накапливали материал с исключительно высокой скоростью. Другой сценарий заключается в том, что первичные газовые облака, еще не обогащенные химическими элементами тяжелее гелия, могут коллапсировать непосредственно с образованием[{» attribute=»»>black hole with a mass of a few hundred thousand solar masses, and subsequently accrete matter to evolve into the hyper-massive black holes observed at later epochs. Finally, dense, nuclear star clusters at the centers of baby galaxies may have produced intermediate mass black hole seeds, via stellar collisions or merging of stellar-mass black holes, and then become much more massive via accretion.

Populations of Known Black Holes in Early Universe

This illustration shows the populations of known black holes (large black dots) and the candidate black hole progenitors in the early universe (shaded regions). Credit: Roberto Maiolino, University of Cambridge

“Webb is about to open a completely new discovery space in this area. It is possible that the first black hole seeds originally formed in the ‘baby universe,’ within just a few million years after the big bang. Webb is the perfect ‘time machine’ to learn about these primeval objects. Its exceptional sensitivity makes Webb capable of detecting extremely distant galaxies, and because of the time required for the light emitted by the galaxies to travel to us, we will see them as they were in the remote past.

“Webb’s NIRSpec instrument is particularly well suited to identify primeval black hole seeds. My colleagues in the NIRSpec Instrument Science Team and I will be searching for their signatures during ‘active’ phases, when they are voraciously gobbling matter and growing rapidly. In these phases the material surrounding them becomes extremely hot and luminous and ionizes the atoms in their surroundings and in their host galaxies.

“NIRSpec will disperse the light from these systems into spectra, or ‘rainbows.’ The rainbow of active black hole seeds will be characterised by specific ‘fingerprints,’ features of highly ionized atoms. NIRSpec will also measure the velocity of the gas orbiting in the vicinity of these primeval black holes. Smaller black holes will be characterized by lower orbital velocities. Black hole seeds formed in pristine clouds will be identified by the absence of features associated with any element heavier than helium.

“I look forward to using Webb’s unprecedented capabilities to search for these black hole progenitors, with the ultimate goal of understanding their nature and origin. The early universe and the realm of black holes seeds is a completely uncharted territory that my colleagues and I are very excited to explore with Webb.”

Roberto Maiolino, professor of experimental astrophysics and director of the Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge

Written by:

  • Jonathan Gardner, Webb deputy senior project scientist, NASA’s Goddard Space Flight Center
  • Stefanie Milam, Webb deputy project scientist for planetary science, NASA’s Goddard Space Flight Center

READ  Извините - если вы примените это к солнечному ожогу, вы на самом деле принесете больше вреда, чем пользы