'We Was Fill': Astronom menemukan jet lubang hitam tertua di alam semesta yang dikenal – dan mungkin ada lebih banyak
Astronom telah menemukan a lubang hitam Jet yang meletus menjadi keberadaan ketika alam semesta berusia kurang dari 1,2 miliar tahun, atau sekitar 9% usia saat ini. Jet mencakup 200.000 tahun cahaya-dua kali lebar Bimasakti – Menjadikannya jet lubang hitam terbesar yang pernah diamati dari zaman awal seperti itu.
Puluhan tahun pengamatan telah mengungkapkan bahwa lubang hitam yang mengintai di pusat -pusat galaksi bertambah gas dan debu di dekatnya menjadi disk yang berputar -putar. Ketika bahan ini jatuh, ia melepaskan energi dalam jumlah besar karena gesekan, sehingga menggerakkan lubang hitam untuk mengeluarkan beberapa bahan sebagai jet yang kuat. Meskipun teleskop radio telah menemukan ratusan jet semacam itu – Bahkan yang besar – Tidak ada yang terlihat di alam semesta awal yang jauh.
“Penemuan ini sekarang menunjukkan bahwa jet -jet ini memang ada dan kita dapat mendeteksinya,” Anniek Gloudemans, seorang peneliti postdoctoral di National Science Foundation's Noirlab yang memimpin penemuan itu, mengatakan kepada Live Science. Selain membantu para astronom menjepit ketika jet lubang hitam pertama terbentuk di alam semesta, penemuan ini membantu mereka memahami bagaimana jet memengaruhi evolusi awal galaksi inang mereka, tambahnya.
'Kami kagum, tetapi juga skeptis'
Ledakan jet yang baru ditemukan dari kedua sisi lubang hitam memberi makan secara aktif – seorang quasar bernama J1601+3102, yang memiliki 450 juta kali massa dari massa matahari dan berada di jantung galaksi sekitar 10 miliar hingga 13 miliar tahun cahaya dari Bumi.
Quasar itu ditemukan pada tahun 2022 oleh jaringan antena radio di Belanda yang merupakan bagian dari array frekuensi rendah (Lofar). Penemuan itu, yang juga dipimpin oleh Gloudemans, telah mengungkapkan bahwa quasar ini benar -benar mengungguli galaksi tuan rumahnya – sedemikian rupa sehingga menonjol sebagai yang paling terang di antara hampir dua lusin rekan -rekannya yang disurvei oleh Lofar.
Terkait: Lubang hitam bisa mendorong perluasan alam semesta, studi baru menunjukkan
Perhatian Gloudeman yang menarik ini, mendorongnya dan rekan-rekannya untuk melakukan pengamatan tindak lanjut. Kali ini, para peneliti menggunakan semua 51 antena Lofar di seluruh Eropa, secara efektif menciptakan teleskop radio berukuran benua yang meningkatkan tingkat detail sebesar 20 kali lipat dibandingkan dengan pengamatan sebelumnya. Gambar yang dihasilkan dari jet lubang hitam sangat penting dalam mengkonfirmasi ukurannya, menurut studi baru, yang diterbitkan 6 Februari di Surat Jurnal Astrofisika.
Terutama, gambar itu mengungkapkan lobus utara jet yang terletak 29.358 tahun cahaya dari quasar, serta gumpalan selatan yang tampaknya menjangkau 186.954 tahun cahaya. Pengawasan lebih lanjut mengkonfirmasi bahwa gumpalan selatan memang milik quasar, memimpin Gloudeman dan rekan -rekannya untuk menafsirkannya sebagai counterjet, dan dengan demikian jet terbesar yang diamati di alam semesta awal.
“Kami kagum, tetapi juga skeptis, jadi kami memastikan untuk mengumpulkan semua bukti sebelum menerbitkan karya ini,” kata Gloudemans kepada Live Science.
Cahaya ekstrem
Meskipun tidak jarang di alam semesta terdekat, jet besar seperti itu tetap tidak terdeteksi di alam semesta awal karena radiasi yang tersisa dari Big Bangyang dikenal sebagai latar belakang microwave kosmik, lebih intens selama zaman sebelumnya, ketika alam semesta lebih kecil dan lebih padat. Interaksi antara radiasi sisa ini dan jet lubang hitam menyebabkan jet – seperti yang baru ditemukan – melemah pada panjang gelombang radio, membuat emisinya berkurang sulit untuk dideteksi dalam pengamatan teleskop.
“Ini hanya karena objek ini sangat ekstrem sehingga kita dapat mengamatinya dari bumi, meskipun itu benar -benar jauh,” kata Gloudemans dalam a penyataan. Terlepas dari sifat ekstrem jet, data dari Gemini Observatory di Hawaii menunjukkan lubang hitam yang bertanggung jawab untuk aliran relatif ringan dibandingkan dengan quasar lain dari alam semesta awal, yang biasanya memiliki miliaran kali massa matahari.
Temuan ini menunjukkan jet yang paling kuat tidak harus dibuat dari lubang hitam yang sangat besar, atau dari lubang hitam yang merupakan bahan yang sangat bertambah dekat dengan batas teoretis, kata Gloudemans kepada Live Science.
“Kami mengharapkan jet yang baru ditemukan ini menjadi tuan rumah lubang hitam yang luar biasa, tetapi ini bukan masalahnya,” katanya. Lebih banyak dari jet yang diperluas ini perlu ditemukan di alam semesta awal agar para astronom lebih memahami betapa umumnya mereka, “tetapi pekerjaan ini setidaknya menunjukkan bahwa lubang hitam tidak perlu memiliki massa yang luar biasa untuk menghasilkan jet semacam itu di zaman ini. “
Energi besar yang dilepaskan oleh jet lubang hitam dapat mengubah evolusi galaksi melalui beberapa mekanisme yang saling berhubungan yang mengatur jumlah bahan yang tersedia untuk membentuk bintang. Oleh karena itu, J1601+3102 akan menjadi laboratorium kosmik yang berharga untuk mempelajari bagaimana jet mempengaruhi galaksi di alam semesta awal.
Pengamatan di masa depan cenderung mengungkapkan jet radio yang lebih luas di alam semesta awal, menurut Gloudemans. “Pasti ada lebih banyak jet radio luas di luar sana,” katanya.
