James Webb Space Telescope Menemukan Ludah Pertumbuhan Lubang Hitam Liar di Galaksi di 'Cosmic Noon'
Astronom telah menggunakan James Webb Space Telescope (JWST) untuk mengintip ke masa lalu lebih dari 10 miliar tahun, mengamati era awal dalam sejarah kosmik. Dengan melakukan hal itu, tim dari University of Kansas (KU) menemukan lubang hitam rakus di hati galaksi selama “siang kosmik” mengalami percepatan pertumbuhan liar.
Siang kosmik adalah periode misterius evolusi alam semesta, sekitar 2 miliar hingga 3 miliar tahun setelah Big Bang, Saat galaksi seperti Bimasakti dengan cepat membentuk bintang dalam proses yang disebut “Starburst.” Pertumbuhan ini melalui pembentukan bintang sangat intens sehingga tim di balik penelitian ini menganggap setengah dari semua bintang yang terlihat di galaksi modern berasal dari siang kosmik.
Tim melakukan survei Miri Egs Galaxy dan AGN (MEGA) dengan James Webb Space Telescope Untuk lebih memahami zaman penting ini dalam sejarah alam semesta 13,8 miliar tahun.
“Kami ingin memahami bagaimana galaksi -galaksi ini membentuk bintang, berapa banyak bintang yang mereka bentuk, dan terutama bagaimana lubang hitam di pusat mereka tumbuh,” peneliti utama proyek dan peneliti KU Allison Kirkpatrick kata dalam sebuah pernyataan. “Tujuan kami dengan proyek ini adalah untuk melakukan survei JWST terbesar di pertengahan inframerah di berbagai bandwidth.”
Terkait: Apakah Teleskop Luar Angkasa James Webb menemukan lubang hitam supermasif yang 'hilang'? (Video)
Galaksi siang kosmik ini diselimuti awan debu tebal, yang secara efisien menyerap cahaya yang terlihat, membuatnya sulit dipelajari. Namun, kafan berdebu kurang mahir dalam menyerap cahaya inframerah, menjadikan JWST instrumen yang ideal untuk mengintip lebih dalam ke galaksi awal ini daripada sebelumnya.
“Inframerah tengah adalah tempat debu memancarkan, jadi kita sedang melihat galaksi yang diabaikan debu,” kata Kirkpatrick. “Debu menyembunyikan banyak hal, dan kami ingin mengintip di balik debu.”
Menjelajahi strip groth yang diperluas
Tim menerapkan kekuatan pengamatan inframerah JWST pada strip ruang kaya galaksi yang terletak di dekat rasi bintang URSA Major, yang disebut Strip Groth Extended.
“Strip groth yang diperluas adalah wilayah langit yang kini telah menjadi salah satu bidang jwst utama,” kata Kirkpatrick. “Di dalam wilayah ini, kita dapat melihat sekitar 10.000 galaksi – meskipun daerah itu hanya sekitar diameter bulan.”
Kirkpatrick dan rekan -rekannya menggunakan strip groth yang diperluas sebagai tempat perburuan untuk galaksi dengan pemberian makan dengan rakus dan dengan demikian dengan cepat tumbuh lubang hitam supermasif di hati mereka.
Meskipun lubang hitam Sendiri tidak memancarkan cahaya, pengaruh gravitasi mereka yang sangat besar menghasilkan gesekan dalam bahan yang berputar di sekitar mereka. Ini memanaskan bahan itu hingga suhu yang sangat tinggi, menyebabkan daerah -daerah yang disebut “inti galaksi aktif,” atau “agns,” bersinar dengan cerah.
Teorinya adalah bahwa beberapa galaksi yang menjadi tuan rumah AGN terlihat untuk pertama kalinya dalam inframerah dalam data mega adalah leluhur dari Bimasakti-seperti galaksi. Itu berarti mengukur seberapa cepat lubang lubang hitam mereka, seberapa cepat mereka bintang kelahiran, dan bagaimana penampilan mereka berubah karena merger dan tabrakan dengan galaksi lain pada akhirnya dapat memberikan informasi yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang era formatif galaksi kita sendiri.
Mengumpulkan dan memproses data ini telah menjadi proses yang melelahkan, dan sebenarnya yang juga dapat Anda bantu.
Bagaimana Anda bisa melihat lebih awal pada gambar JWST?
Investigasi tim KU menghasilkan sejumlah besar data dan gambar mentah, yang dijepit tim untuk menghasilkan gambar dan informasi yang dapat digunakan.
“Secara teori, sebuah galaksi dapat muncul dalam satu gambar dan bukan yang lain karena kami menggunakan filter yang berbeda,” kata anggota tim dan peneliti KU Bren Backhaus. “Ini seperti mengambil gambar hanya menggunakan lampu merah, biru, atau hijau, yang akhirnya menciptakan gambar yang sangat cantik.
“Tapi karena teleskop sedikit bergerak, gambar sedikit keluar dari bingkai satu sama lain.”
Backhaus menambahkan bahwa langkah pertama hanya menerima gambar, dengan langkah selanjutnya yang melibatkan mengoreksi masalah yang diketahui dengan teleskop.
“Misalnya, ada goresan yang diketahui yang muncul di setiap gambar, dan ada piksel mati,” Backhaus menjelaskan. “Tugas pertama adalah memperbaiki atau setidaknya memberi tahu perangkat lunak untuk mengabaikan piksel itu.”
Tujuan Backhaus dan rekan berikutnya adalah membuat katalog dengan menemukan sejumlah cahaya yang terukur dan merekam berapa banyak cahaya yang masuk melalui filter yang diberikan.
“Itu adalah pekerjaan utama saya dengan data, dan saya sangat bersemangat karena saya belum pernah bekerja dengan data fotometri sebelumnya,” kata Backhaus. “Itu benar -benar memperluas keahlian saya, dan saya harus melihat galaksi yang indah sebelum orang lain.”
Sejauh ini, proyek tim telah menggunakan JWST selama 67 jam, dengan 30 jam lebih lanjut disetujui untuk masa depan. Tetapi anggota astronomi lainnya harus menunggu untuk melihat apa yang digambarkan oleh tim KU sebagai “dataset yang indah.”
“Ini adalah jumlah terbesar dari data JWST yang dapat kami bawa ke KU dengan penyelidik utama di sini, yang berarti siswa KU memiliki penggunaan data secara eksklusif untuk saat ini,” kata Kirkpatrick. “Ini belum umum. Cara waktu teleskop bekerja adalah, karena begitu banyak upaya yang dilakukan untuk menulis proposal, Anda diberi satu tahun penggunaan data eksklusif. Kemudian dirilis ke dalam database publik, tetapi hanya sebagai data mentah.
“Siapa pun dapat mengaksesnya, tetapi mereka harus melakukan pemrosesan sendiri, yang telah memakan waktu berbulan -bulan dalam kasus kami.”
Namun, ada cara Anda bisa mendapatkan akses awal ke gambar mega. Anggota masyarakat dapat mengklasifikasikan galaksi dan membantu memburu merger melalui Proyek Zooniverse Tabrakan Kosmik.
Penelitian tim telah diterima untuk publikasi dalam jurnal Astrophysical Journal dan tersedia sebagai makalah yang ditinjau pra-peer di situs repositori arxiv.
Awalnya diposting di Space.com.
