Bu, güçlü bir şekilde yıldız oluşturan bir “yıldız patlaması” galaksisinin tozla kaplı çekirdeğinin içinde bulunan süper kütleli bir kara deliğin bir sanatçı çizimidir. Toz gittiğinde sonunda son derece parlak bir kuasar olacak. Araştırma ekibi, bir Hubble derin gökyüzü araştırmasında keşfedilen nesnenin, kuasarlar ve yıldız patlaması gökadaları arasındaki evrimsel “kayıp halka” olabileceğine inanıyor. Tozlu kara delik, büyük patlamadan sadece 750 milyon yıl sonrasına kadar uzanıyor. Kredi: NASA, ESA, N. Bartmann
Uluslararası bir gökbilimciler ekibi, uzak, erken Evrende, yıldız oluşturan galaksiler ile en eski süper kütleli kara deliklerin ortaya çıkışı arasında çok önemli bir bağlantı olan benzersiz bir nesne keşfetti. Arşiv verileri kullanılarak bulundu.[{” attribute=””>NASA/ESA Hubble Space Telescope and other space- and ground-based observatories. This object is the first of its kind to be discovered so early in the Universe’s history and had been lurking unnoticed in one of the best-studied areas of the night sky.
Ever since these objects were discovered at distances corresponding to a time only 750 million years after the Big Bang,[1] astronomlar, erken Evren’de süper kütleli kara deliklerin ortaya çıkışını anlamak için mücadele ettiler. Tozlu, erken yıldız oluşturan gökadalarda hızla büyüyen kara delikler, teoriler ve bilgisayar simülasyonları tarafından tahmin ediliyor, ancak şimdiye kadar gözlemlenmemişlerdi. Ancak şimdi, gökbilimciler, bu kadar hızlı büyüyen ilk olduğuna inanılan GNz7q adını verdikleri bir nesnenin keşfini bildirdiler.[{” attribute=””>black hole to be found in the early Universe. Archival Hubble data from the Advanced Camera for Surveys helped the team study the compact ultraviolet emission from the black hole’s accretion disc and to determine that GNz7q existed just 750 million years after the Big Bang.
Niels’te bir gökbilimci olan Seiji Fujimoto, “Analizimiz, GNz7q’nin, evrende bilinen en eski süper kütleli kara deliğe yakın bir çağda, bir yıldız patlaması galaksisinin tozlu çekirdeğinde hızla büyüyen bir kara deliğin ilk örneği olduğunu gösteriyor” diye açıklıyor. Danimarka’daki Kopenhag Üniversitesi’nden Bohr Enstitüsü ve bu keşfi açıklayan makalenin baş yazarı. “Nesnenin elektromanyetik spektrumdaki özellikleri, teorik simülasyonlardan elde edilen tahminlerle mükemmel bir uyum içinde.”
NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu ve diğer uzay ve yer tabanlı gözlemevlerinden elde edilen arşiv verilerini kullanan uluslararası bir gökbilimciler ekibi, uzak evrende, genç yıldız oluşturan galaksiler ile en eski süper kütleli kara delikler arasında çok önemli bir bağlantı olan benzersiz bir nesne keşfetti. Bu nesne, evren sadece 750 milyon yaşında iken keşfedilen türünün ilk örneğidir. Gece gökyüzünün en iyi çalışılmış alanlarından birinde fark edilmeden gizleniyordu. GNz7q olarak adlandırılan nesne, Hubble Great Observatories Origins Deep Survey-North (MALLAR-Kuzey) görüntüsünün ortasındaki kırmızı noktadır. Kredi: NASA, ESA, Garth Illingworth (UC Santa Cruz), Pascal Oesch (UC Santa Cruz, Yale), Rychard Bouwens (LEI), I. Labbe (LEI), Cosmic Dawn Center/Niels Bohr Enstitüsü/Kopenhag Üniversitesi, Danimarka
Mevcut teoriler, süper kütleli kara deliklerin, çevrelerindeki gaz ve tozu dışarı atmadan ve son derece parlak olarak ortaya çıkmadan önce, şiddetle yıldız oluşturan “yıldız patlaması” galaksilerinin tozla kaplı çekirdeklerinde hayatlarına başladığını tahmin ediyor. kuasarlar. Son derece nadir olmakla birlikte, erken Evren’de hem tozlu yıldız patlaması galaksilerinin hem de parlak kuasarların örnekleri tespit edilmiştir. Ekip, GNz7q’nin bu iki nesne sınıfı arasındaki “eksik halka” olabileceğine inanıyor.
Fujimoto, “GNz7q, bu iki nadir popülasyon arasında doğrudan bir bağlantı sağlıyor ve evrenin ilk günlerinde süper kütleli kara deliklerin hızlı büyümesini anlamak için yeni bir yol sağlıyor” diye devam etti. “Bizim keşfimiz, daha sonraki çağlarda gözlemlediğimiz süper kütleli kara deliklerin habercisidir.”
Ekibin verilerinin diğer yorumları tamamen göz ardı edilemezken, GNz7q’nin gözlemlenen özellikleri teorik tahminlerle güçlü bir uyum içindedir. GNz7q’nin ev sahibi gökadası, yılda 1600 güneş kütlesi yıldız oranında yıldız oluşturuyor[2] ve GNz7q’nin kendisi ultraviyole dalga boylarında parlak görünür, ancak X-ışını dalga boylarında çok soluk görünür. Ekip bunu, ev sahibi gökadanın kızılötesi dalga boylarındaki parlaklığıyla birlikte yorumlayarak, GNz7q’nin, yıldız oluşturan ev sahibi gökadanın merkezindeki yığılma diskinin tozlu çekirdeği tarafından hala gizlenmiş, hızla büyüyen bir kara delik barındırdığını öne sürdü.
GNz7q’in süper kütleli karadeliklerin kökenlerinin anlaşılmasındaki öneminin yanı sıra, bu keşif, gece gökyüzünün en çok incelenen alanlarından biri olan Hubble GOODS North alanındaki konumuyla dikkat çekiyor.[3]
GNz7q, burada Hubble GOODS-North alanından kesiğin ortasında gösterilmektedir. Kredi: NASA, ESA, G. Illingworth (Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz), P. Oesch (Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz; Yale Üniversitesi), R. Bouwens ve I. Labbé (Leiden Üniversitesi) ve Bilim Ekibi, S. Fujimoto ve ark. (Kozmik Şafak Merkezi [DAWN] ve Kopenhag Üniversitesi)
Niels Bohr Enstitüsü’nden bir başka gökbilimci olan Gabriel Brammer, “GNz7q, ünlü, iyi çalışılmış bir gökyüzü alanının tam merkezinde bulunan benzersiz bir keşiftir – büyük keşiflerin genellikle tam önünüzde gizlenebileceğini gösteriyor” dedi. Kopenhag Üniversitesi ve bu sonucun arkasındaki ekibin bir üyesi. “Nispeten küçük GOODS-N araştırma alanı içinde GNz7q’yi keşfetmenin sadece ‘aptal şans’ olması pek olası değildir, aksine bu tür kaynakların yaygınlığı aslında önceden düşünülenden çok daha yüksek olabilir.”
Görünürde saklanan GNz7q’yi bulmak, yalnızca GOODS-North için mevcut benzersiz ayrıntılı, çok dalga boylu veri kümeleri sayesinde mümkün oldu. Bu veri zenginliği olmadan GNz7q, erken Evren’deki kuasarları tanımlamak için genellikle kullanılan ayırt edici özelliklerden yoksun olduğu için gözden kaçırmak kolay olurdu. Ekip şimdi, özel yüksek çözünürlüklü anketler kullanarak benzer nesneleri sistematik olarak aramayı ve NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu’nun avantajlarından yararlanmayı umuyor. spektroskopik aletler GNz7q gibi nesneleri benzeri görülmemiş ayrıntılarla incelemek.
“Bu nesneleri tam olarak karakterize etmek ve evrimlerini ve temel fiziği çok daha ayrıntılı bir şekilde araştırmak,[{” attribute=””>James Webb Space Telescope,” concluded Fujimoto. “Once in regular operation, Webb will have the power to decisively determine how common these rapidly growing black holes truly are.”
Notes
- While light travels imperceptibly quickly in day-to-day life, the vast distances in astronomy mean that as astronomers look at increasingly distant objects, they are also looking backward in time. For example, light from the Sun takes around 8.3 minutes to reach Earth, meaning that we view the Sun as it was 8.3 minutes ago. The most distant objects are the furthest back in time, meaning that astronomers studying very distant galaxies are able to study the earliest periods of the Universe.
- This does not mean that 1600 Sun-like stars are produced each year in GNz7q’s host galaxy, but rather that a variety of stars are formed each year with a total mass 1600 times that of the Sun.
- GOODS — the Great Observatories Origins Deep Survey — is an astronomical survey that combines multi-wavelength observations from some of the most capable telescopes ever built, including Hubble, ESA’s Herschel and XMM-Newton space telescopes, NASA’s Spitzer Space Telescope and Chandra X-ray Observatory, and powerful ground-based telescopes.
For more on this discovery:
Reference: “A dusty compact object bridging galaxies and quasars at cosmic dawn” by S. Fujimoto, G. B. Brammer, D. Watson, G. E. Magdis, V. Kokorev, T. R. Greve, S. Toft, F. Walter, R. Valiante, M. Ginolfi, R. Schneider, F. Valentino, L. Colina, M. Vestergaard, R. Marques-Chaves, J. P. U. Fynbo, M. Krips, C. L. Steinhardt, I. Cortzen, F. Rizzo and P. A. Oesch, 13 April 2022, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-022-04454-1
The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between ESA and NASA.
These results have been published in Nature.
The international team of astronomers in this study consists of S. Fujimoto (Cosmic Dawn Center [DAWN] ve Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka), GB Brammer (DAWN ve Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka), D. Watson (DAWN ve Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka), GE Magdis (DAWN, Danimarka Teknik Üniversitesi’nde DTU-Space ve Kopenhag Üniversitesi’nde Niels Bohr Enstitüsü), V. Kokorev (DAWN ve Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka), TR Greve (DAWN ve DTU-Space, Teknik Danimarka Üniversitesi, Danimarka), S. Toft (DAWN ve Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka), F. Walter ( DAWN, Danimarka, Max Planck Astronomi Enstitüsü, Almanya ve Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi, ABD) , R. Valiante (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Roma, İtalya), M. Ginolfi (Avrupa Güney Gözlemevi, Garching, Almanya), R. Schneider (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Roma, İtalya ve Dipartimento di Fisica, Universita ´ di Roma La Sapienza, Roma, İtalya), F. Valentino (ŞAFA ve d Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka), L. Colina (DAWN, Kopenhag, Danimarka ve Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), Madrid, İspanya), M. Vestergaard (Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka ve Steward Gözlemevi, Arizona Üniversitesi, ABD), R. Marques-Chaves (Cenevre Gözlemevi, Cenevre Üniversitesi, İsviçre), JPU Fynbo (DAWN ve Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka), M. Krips (IRAM) , Domaine Universitaire, Saint-Martin-d’Hères, Fransa), CL Steinhardt (DAWN ve Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka), I. Cortzen (IRAM, Domaine Universitaire, Saint-Martin-d’Hères, Fransa) , F. Rizzo (DAWN ve Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka) ve PA Oesch (DAWN, Kopenhag, Danimarka ve Cenevre Gözlemevi, Cenevre Üniversitesi, İsviçre).