211service.com
Et supermassivt svart hull som ikke burde eksistere
Robin Dienel (Med tillatelse fra Carnegie Institution for Science)
Et team av astronomer, inkludert to fra MIT, har oppdaget det fjerneste supermassive sorte hullet som noen gang er observert. Det sorte hullet sitter i sentrum av en ultralys kvasar, hvis lys ble sendt ut bare 690 millioner år etter Big Bang. Dette lyset har tatt omtrent 13 milliarder år å nå oss – et tidsrom som er nesten lik universets alder.
Det sorte hullet er omtrent 800 millioner ganger så massivt som solen vår – en Goliat etter moderne standarder og en relativ anomali i det tidlige universet. Dette er det eneste objektet vi har observert fra denne epoken, sier fysikkprofessor Robert Simcoe ved MITs Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. Den har en ekstremt høy masse, og likevel er universet så ungt at denne tingen ikke burde eksistere. Universet var bare ikke gammelt nok til å lage et så stort sort hull. Det er veldig rart.
Et tillegg til intrigen er miljøet der det sorte hullet ble dannet: forskerne har utledet at det tok form akkurat da universet gjennomgikk et fundamentalt skifte bort fra et ugjennomsiktig miljø dominert av nøytralt hydrogen, der elektronene er bundet til deres kjerne . Etter hvert som flere stjerner og galakser ble dannet, genererte de til slutt nok stråling til å snu hydrogen til en ionisert tilstand, der elektronene ble satt fri, og ga et plasma av ikke-assosierte elektroner og protoner som fortsatt eksisterer i dag.
Det sorte hullet ble identifisert og studert ved hjelp av data samlet inn ved Magellan-teleskopene i Chile av FIRE (the Folded-port Infrared Echellette), et spektrometer bygget av Simcoe som klassifiserer objekter på grunnlag av deres infrarøde spektre. Gitt disse dataene, mener teamet at det nyoppdagede sorte hullet eksisterte i et miljø som var omtrent halvt nøytralt og halvt ionisert.
Det vi har funnet er at universet var omtrent 50/50 – det er et øyeblikk da de første galaksene dukket opp fra kokongene av nøytral gass og begynte å skinne seg ut, sier Simcoe, som var medforfatter av en Natur papir om funnet. Dette er den mest nøyaktige målingen på den tiden, og en reell indikasjon på når de første stjernene slo seg på.
Hvordan et så massivt svart hull ble dannet så tidlig i universets historie forblir et mysterium. Det antas at sorte hull vokser ved å absorbere masse fra omgivelsene. Ekstremt store sorte hull som dette bør dannes over perioder mye lengre enn 690 millioner år.
Hvis du starter med et frø som en stor stjerne, og lar det vokse med størst mulig hastighet, og starter i øyeblikket av Big Bang, kan du aldri lage noe med 800 millioner solmasser – det er urealistisk, sier Simcoe. Så det må være en annen måte det ble dannet på. Og nøyaktig hvordan det skjer, er det ingen som vet.