Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba działający na podczerwień, odkrył rekordowo aktywne jądro galaktyki, które istniało 570 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Znajduje się w masywnej galaktyce, aktywnie tworzącej gwiazdy, której promieniowanie silnie jonizuje ośrodek wewnątrzgalaktyczny. Preprint pracy jest publikowany na stronie internetowej arXiv.org.

Jednym z głównych okresów w ewolucji Wszechświata jest epoka rejonizacji, kiedy to powstały pierwsze gwiazdy i galaktyki, które zjonizowały neutralny wodór. Nadal jednak słabo wiadomo, kiedy dokładnie ten proces się rozpoczął, jak długo trwał i jaki jest wkład różnych źródeł promieniowania w jonizację wodoru. Kwazary są uważane za jedno z takich źródeł promieniowania, ale pojawia się tu inny problem – trudno jest teoretycznie wyjaśnić pojawianie się jasnych kwazarów przy przesunięciach ku czerwieni większych niż 6, w których supermasywne czarne dziury powinny bardzo aktywnie nabierać masy w stosunkowo krótkim czasie. czas.

Zespół astronomów kierowany przez Rebeccę L. Larson z University of Texas w Austin ogłosił odkrycie pierwszej akreującej supermasywnej czarnej dziury o z większym niż 8, która znajduje się w galaktyce CEERS-1019 odkrytej wcześniej przez Teleskop Hubble'a i Obserwatorium Kecka. Nowe jego obserwacje wykonano za pomocą instrumentów NIRSpec, NIRCam, MIRI i WFSS obserwatorium Jamesa Webba w ramach programu CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science).

Przesunięcie ku czerwieni CEERS-1019 wynosi 8,679, co oznacza, że ​​galaktyka istniała, gdy Wszechświat miał 570 milionów lat. Masę znajdującej się w nim czarnej dziury szacuje się na 106,95 mas Słońca. Galaktyka macierzysta czarnej dziury jest masywna (masa gwiazdowa 109,5 mas Słońca), aktywnie tworzy gwiazdy (tempo powstawania gwiazd wynosi 30 mas Słońca rocznie), a zawarty w niej gaz jest ubogi w metale, gęsty i silnie zjonizowany.

Pozycja CEERS-1019 w przesunięciu ku czerwieni masy supermasywnej czarnej dziury - Rebecca L. Larson et al. / ar Xiv, 2023

Naukowcy doszli do wniosku, że trudno jest wyjaśnić taką supermasywną czarną dziurę czarną dziurą o masie gwiazdowej jako ziarnem, ponieważ wymaga to epizodów akrecji super-Eddingtona. Bardziej masywne (104–6 mas Słońca) jądro można uzyskać z czarnych dziur powstałych podczas bezpośredniego zapadania się.