Ovo je novi članak s ESA-inog sajta Svemirskog teleskopa James Webb.

Prve dvije slike su smanjene. Prva od njih u velikom izdanju ima dimenzije 6000 puta 6000 piksela. Ostale su nekoliko detalja te prve fotografije, dani u punoj veličini.

Webb uočava dosad najudaljenije stapanje crnih jama

Jedan međunarodni tim astronoma je uporabio NASA/ESA/CSA-in Svemirski teleskop James Webb kako bi njime pronašao znake tekućeg spajanja dviju galaktika i njihovih masivnih crnih jama, u vrijeme kada je svemir bio star samo 740 milijuna godina. (Sustav tih dviju galaktika nosi oznaku ZS7. Stapanje se odvije u ovom trenutku u našim vremenskim okvirima. Prim. prev.) Time je ostvarena detekcija dosad najudaljenijeg stapanja crnih jama, što znači da je tu ta pojava viđena i najranije u povijesti svemira!

Astronomi su u većini masivnih galaktika u obiližnjem svemiru pronašli supermasivne crne jame s masama od više milijuna, pa i milijardi Sunčevih masa. To uključuje i našu galaktiku Mliječni Put. Te su crne jame vjerojatno imale značajan utjecaj na razvoj galaktike u kojoj se nalaze. Međutim, znanstvenici još ne znaju na koji su točno način ti objekti nakupili tolike mase. Otkriće orijaških crnih jama koje su već postojale u prvih milijardu godina nakon velikog praska ukazuje na to da se taj rast morao odvijati vrlo brzo i vrlo rano. Webb sada baca novo svjetlo na rast crnih jama u ranom svemiru.

 Album fotografija

Masivne crne jame koja na sebe aktivno nakupljaju tvar pokazuju specifična spektralna svojstva, što astronomima omogućuje da ih identificiraju. U slučaju vrlo udaljenih galaktika, kakve su te proučavane u ovom istraživanju, ti spektralni potpisi nisu dostupni teleskopima na površini Zemlje i da ih se vidjeti jedino Webbom.

"U blizini crne jame smo pronašli znake prisutnosti vrlo gustog plina koji se vrlo brzo giba, upravo kao i vrući i jako ionizirani plin obasjan zračenjem visoke energije, kakvog obično prizvode crne jame koje na sebe nakupljaju tvar", tumači Hannah Übler, prva autorica znanstvenog rada kojim je opisano ovo istraživanje, iz Sveučilišta Cambridge (UK). "Zahvaljujući dosad neviđenoj oštrini njegovih fotografija, Webb je našem timu omogućio da prostorno razluči dvije crne jame!"

Istraživači su ustanovili da jedna od tih dviju crnih jama ima masu koja je 50 milijuna puta veća od Sunčeve. "Masa druge crne jame je vjerojatno slična toj, ali nju je puno teže procijeniti jer je druga crna jama usađena u gusti oblak plina", pojašnjava Roberto Maiolino, jedan od članova istraživačkog tima, također iz Sveučilišta Cambridge i iz Londonskog sveučilišta. 

"Naši rezultati ukazuju na to da je međusobno stapanje crnih jama čak i u najranijem svemiru bio važan mehanizam rasta tih objekata", tumači Übler. "Udruženi s drugim Webbovim opservacijama aktivnih masivnih crnih jama u dalekom svemiru, ovi naši rezultati pokazuju i to da su masivne crne jame oblikovale razvoj galaktika od samih početaka."

Istraživači napominju da će te dvije crne jame, kada se budu stapale, proizvesti gravitacijske valove. (Gravitacijski valovi su nevidljivo nabiranje samog tkiva prostorvremena. Prostorvrijeme je četverodimenzionalna veličina, opisana Einsteinovom općom teorijom relativnosti, koja trodimenzionalni prostor udružuje s vremenskom dimenzijom. Masa izobličuje prostorvrijeme, a gravitacija se zapravo javlja kao posljedica svijenosti prostorvremena prisutnošću mase nekog objekta. Nabiranje prostorvremena - gravitacijske valove - stvara gibanje nekog objekta koji ima masu. Gravitacijski valovi, koje stvaraju neki od najsilovitijih i energičnijih događaja u svemiru, neprestano neprimijećeni prolaze kroz Zemlju. To uključuje sudare crnih jama, urušavanje zvjezdanih jezgri, stapanja neutronskih zvijezda i bijelih patuljaka, te klaćenje neutronskih zvijezda koje nisu savršeno kuglaste. Moguće je da su još uvijek prisutni i ostaci gravitacijske energije oslobođene nastankom svemira.) Takvi će događaji biti opazivi sljedećim naraštajem opservatorija za gravitacijske valove, poput misije LISA (Laser Interferometer Space Antenna), koja je nedavno odobrena za razvoj od strane ESA-e. LISA će biti prvi svemirski opservatorij posvećen proučavanju gravitacijskih valova.

"Webbovi rezultati nam govore da bi lakši sustavi opazivi LISA-om trebali biti puno učestaliji no što se to ranije pretpostavljalo", primijećuje znanstvena voditeljica projekta LISA Nora Luetzgendorf, iz ESA-e u Nizozemskoj. "To će nas vjerojatno natjerati da za rad s LISA-om prilagodimo naše modele o stopama javljanja crnih jama sličnih masa. Ovo što sada vidimo je samo vrh ledenog brijega."

Ovo je otkriće ostvareno kao dio programa Izgradnja galaktika ("Galaxy Assembly"), kojega se provodi Webbovim NIRSpec-om u režimu spektroskopije integralnog polja. (Spektroskopija integralnog polja podrazumijeva istovremeno fotografiranje i spektralnu analizu velikog broja objekata u vidnom polju. Prim. prev.) Ovom istraživačkom timu je nedavno dodijeljeno i Webbovo promatračko vrijeme u sklopu trećeg ciklusa, i to za provedbu jednog od "velikih programa". Cilj će biti detaljno istražiti odnos između masivnih crnih jama i njihovih matičnih galaktika u prvih milijardu godina. Važna komponenta toga programa će biti i sustavna potraga za stapanjima crnih jama i određivanje svojstava tih događaja. Tim će postupkom biti određena učestalost stapanja crnih jama u ranim kozmičkih epohama, te procijenjena uloga tih stapanja u rastu crnih jama. Doznat ćemo i to kojom su stopom u osvit vremena bili stvarani gravitacijski valovi.

Spomenuti znanstveni rad je objavljen u Mjesečnim vijestima Kraljevskog astronomskog društva.

Slika je snimljena Webbovom NIRCam-om.

Na dodatnoj slici je emisija iz ioniziranog vodika u ZS7 istaknuta kao narančasto područje, dok je dvostruko ionizirani kisik vidljiv kao tamnocrven (slika na desnoj strani).

ESA/Webb, NASA, CSA, J. Dunlop, D. Magee, P. G. Pérez-González, H. Übler, R. Maiolino, et. al

Prva velika slika: https://www.esa.int/.../ZS7_environment_NIRcam_image.jpg

Druga velika slika: https://www.esa.int/.../ZS7_location_in_PRIMER_image...

https://www.esa.int/.../Webb_detects_most_distant_black...

Vidi i https://www.facebook.com/.../4910.../posts/7601485946607845/ !

Preuzeto sa FB