Bukan 'titik merah kecil' atau quasar roaring: James Webb Telescope mengungkap jenis baru lubang hitam 'tersembunyi' yang belum pernah dilihat sebelumnya
Astronom menggunakan James Webb Space Telescope (JWST) telah meluncurkan populasi tersembunyi lubang hitam supermasif di alam semesta awal yang belum pernah terlihat sebelumnya.
Penemuan yang menarik ini dapat menjembatani kesenjangan antara quasar klasik dan “titik merah kecil” yang kurang diketahui baru-baru ini terdeteksi di dekat awal waktu, yang mungkin mewakili Baby Quasars.
Quasar klasik adalah inti galaksi aktif (AGN), galaksi yang didominasi oleh pemasukan aktif lubang hitam yang dikelilingi oleh lingkungan debu yang kompleks. AGN ini ditenagai oleh lubang hitam supermasif besar dan sangat cerah, yang membuatnya mudah dideteksi meskipun debu di sekitarnya.
Tetapi pada bulan Desember 2022, para ilmuwan yang menggunakan JWST menemukan jenis AGN baru yang aneh yang mereka dijuluki Titik merah kecil – Dinamai demikian karena mereka terlihat seperti bintik -bintik merah kecil dalam gambar. Berbeda dengan quasar klasik, titik -titik ini lebih kecil dan lebih redup, dan cenderung disembunyikan oleh banyak debu.
Koneksi antara kedua jenis AGN tetap menjadi misteri, mendorong para astronom untuk mencari objek dengan sifat menengah.
Selama lebih dari satu dekade, para astronom telah mencari quasar jauh dengan teleskop Subaru di Hawaii, dan telah mengidentifikasi beberapa galaksi dalam miliar pertama tahun setelah Big Bang. Sementara cahaya dari galaksi -galaksi ini tidak khas dari quasar klasik, intensitas cahaya terlalu tinggi untuk disebabkan oleh pembentukan bintang saja. Mereka curiga bahwa galaksi -galaksi ini menyimpan AGN, yang entah bagaimana disembunyikan dalam debu. Tetapi para astronom tidak dapat membuktikan bahwa mereka memang jenis AGN yang berbeda karena keterbatasan teknis dalam teleskop pada saat itu.
Terkait: James Webb Telescope menemukan air beku di sekitar bintang yang jauh dan seperti matahari
Sekarang, menggunakan JWST yang lebih sensitif untuk menghidupkan kembali benda-benda yang membingungkan yang terlihat oleh Subaru, tim astronom internasional telah mengkonfirmasi keberadaan gas yang bergerak cepat di bawah pengaruh gravitasi kuat lubang hitam supermasif. Bagaimanapun, ini membuktikan bahwa benda -benda itu adalah AGN – tetapi jenis yang belum pernah dilihat sebelumnya.
Temuan dilaporkan pada 7 Mei dalam sebuah studi yang diunggah ke database preprint arxiv.
Yang terbaik dari kedua dunia
Dari 13 galaksi jauh yang diperiksa dalam studi baru, para astronom menemukan bahwa 9 menunjukkan tanda -tanda jelas dari populasi baru lubang hitam aktif, supermasif – dan pola cahaya mereka membawa sidik jari quasar yang tidak salah lagi yang tersembunyi di balik debu tebal.
“Kami terkejut menemukan bahwa quasar yang dikaburkan begitu berlimpah di alam semesta awal,” Yoshiki MatsuokaAssociate Professor di Pusat Penelitian untuk Evolusi Luar Angkasa dan Kosmik di Ehime University, dan penulis utama penelitian ini, mengatakan kepada Live Science dalam sebuah email. “Ini berarti bahwa sebagian kecil dari aktif [supermassive black holes] telah diabaikan dalam survei berbasis darat sebelumnya. “
Quasar “tersembunyi” yang baru ditemukan ini seterang quasar klasik, tetapi tingkat debu yang mengaburkan cahayanya menyerupai apa yang ditemukan para astronom dalam kasus titik merah kecil. Menggabungkan data berbasis darat dengan pengamatan tindak lanjut JWST yang terperinci, para peneliti mungkin telah menemukan hubungan yang hilang antara quasar yang jarang dan cerah dan titik-titik merah kecil yang lebih umum terlihat oleh JWST.
“Hasil ini kuat karena berkualitas tinggi dari spektrum cahaya dari benda-benda ini, dengan tanda tangan gas yang jelas ditenagai oleh lubang hitam supermasif,” Jorryt MattheeAsisten Profesor dan Kepala Penelitian Astrofisika Galaksi di Institut Sains dan Teknologi Austria, yang tidak terlibat dalam studi baru, mengatakan kepada Live Science.
“Meskipun jumlah objek baru tinggi, itu tidak begitu tidak terduga,” kata Matthee. “Kesenjangan antara dua populasi yang dikenal sangat luas, dan memang, benda -benda baru ini mungkin milik populasi yang hilang, tetapi mungkin ada lebih banyak.”
Dia menambahkan bahwa sebagai astronom menemukan lebih banyak dari kuasar yang tersembunyi ini dan mengumpulkan pengamatan tambahan, cahaya yang mereka miliki dapat digunakan untuk memperkirakan massa bintang dan lubang hitam supermasif di galaksi inang mereka. Informasi ini akan menawarkan wawasan baru tentang bagaimana raksasa ini berevolusi di alam semesta awal. Selain itu, dengan membandingkan jumlah quasar tersembunyi yang ditemukan dengan apa yang diprediksi oleh model teoritis, para ilmuwan dapat menguji apakah temuan ini Tantang model standar alam semesta.
Sementara itu, tim yang dipimpin oleh Matsuoka berencana untuk menggunakan JWST untuk mengamati 30 objek lagi dari sampel teleskop Subaru yang sama. Mereka berharap untuk mengungkap lebih banyak quasar tersembunyi, termasuk titik merah kecil.
Pertama kali dilaporkan beberapa tahun yang lalu, titik -titik merah kecil masih diselimuti misteri. Mereka kurang dipahami karena mereka tampak begitu pingsan dan kecil di langit. Matsuoka menjelaskan bahwa dengan menggabungkan hasil mereka dengan pengamatan tindak lanjut lainnya untuk mempelajari gas dan lingkungan di sekitarnya, quasar tersembunyi akan memberikan petunjuk penting untuk meluncurkan sifat misterius dari titik-titik merah kecil.
