JWST و ALMA سیاهچاله ای غبارآلود و به سرعت در حال رشد را در کیهان اولیه نشان می دهند
یک مطالعه جدید یک اختروش سرخ شده از گرد و غبار را نشان می دهد که مربوط به زمانی است که کیهان کمتر از یک میلیارد سال سن داشته است. جسم J1440+0019 که در جابه‌جایی 6.5488 به سرخ قرار دارد، حاوی یک سیاهچاله بسیار پرجرم با جرم حدود 1.1 میلیارد خورشید است. مقاله در 9 اکتبر به سرور پیش چاپ arXiv پست شد.
ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان
این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:
یک مطالعه جدید یک اختروش سرخ شده از گرد و غبار را نشان می دهد که مربوط به زمانی است که کیهان کمتر از یک میلیارد سال سن داشته است. جسم J1440+0019 که در جابه‌جایی 6.5488 به سرخ قرار دارد، حاوی یک سیاهچاله بسیار پرجرم با جرم حدود 1.1 میلیارد خورشید است. مقاله در 9 اکتبر به سرور پیش چاپ arXiv پست شد.
تخمین زده می شود که یونیزه شدن مجدد کیهانی تقریبا بین 600 میلیون تا یک میلیارد سال (تغییر قرمز 6 به 8) پس از انفجار بزرگ اتفاق افتاده است. این دوره زمانی است که پرتوهای فرابنفش یونیزه ستارگان و کهکشان های اولیه، گاز هیدروژن خنثی جهان را به حالت یونیزه ای که امروزه مشاهده می شود، تبدیل کرد. مطالعه اختروش‌ها و کهکشان‌های این دوران می‌تواند محدودیتی برای انتقال به سرخ که در آن رخ داده است، ایجاد کند.
بیشتر اختروش های این دوره با نور فرابنفش روشن قاب استراحتشان شناسایی می شوند. این روش ممکن است برای اختروش هایی با حتی قرمز شدن غبار کم شکست بخورد - انتشار UV آنها ممکن است به شدت توسط پوشش گرد و غبار اطراف مسدود شود. مطالعات قبلی نشان می‌دهد که بخش بزرگی از هسته‌های فعال اولیه کهکشانی (AGN) پنهان هستند. تنها تعداد انگشت شماری از اختروش‌های سرخ‌شده در جابه‌جایی‌های قرمز اطراف و فراتر از 6 شناخته شده‌اند و با روش‌های مختلف پیدا شدند.
در این مطالعه، محققان به رهبری دامینگ یانگ از رصدخانه لیدن، جزئیات یک اختروش را با انتقال به سرخ 6.55، که قبلا در بررسی اختروش‌های کم روشنایی سوبارو (SHELLQs) کشف شده بود، ارائه کردند. این تیم طیف‌سنجی NIRSpec از هسته تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) را با مشاهدات آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری بزرگ آتاکاما (ALMA) از گاز سرد و غبار کهکشان میزبان ترکیب کرد.
طیف J1440+0019 شکلی را نشان داد که با قرمز شدن گرد و غبار مطابقت دارد. این خطوط انتشار برجسته را نشان داد، و همراه با تاریکی برجسته، نشان دهنده وجود یک اختروش است که به طور متوسط توسط غبار در طول خط دید پنهان شده است. این تیم در این مقاله می نویسد: "این ترکیب J1440+0019 را به عنوان یک اختروش قرمز نوع 1 شناسایی می کند: هسته مستقیما مشاهده می شود، اما از طریق انقراض غبار متوسط در امتداد خط دید."
آنها برخی ویژگی‌ها را پیدا کردند که به رنگ آبی تغییر کرده‌اند - نشان‌دهنده حرکت آنها به سمت ما است. سه سیستم جذب با یونیزاسیون بالا نسبت به مولفه‌ای که از ما دور می‌شود، تغییر رنگ آبی به نظر می‌رسد. این تیم سرعت آنها را تا 3600 کیلومتر در ثانیه تخمین زد که نشانه ای قوی از خروج سریع هسته ای است.
مشاهدات ALMA نشان می دهد که کهکشان میزبان از نظر انتشار کربن یونیزه بسیار درخشان است و آن را در میان درخشان ترین منابع شناخته شده از این نوع در انتقال به سرخ بالای 6 قرار می دهد.
تخمین میزان درخشش اختروش پس از اصلاح مناسب، سرعت برافزایش مواد را نشان داد. به نظر می رسد که با 80 درصد درخشندگی ادینگتون تابش می کند.
این کهکشان حاوی حدود 400 میلیون جرم خورشیدی غبار است و نرخ تشکیل ستاره با حد بالایی تقریبا 1330 ستاره خورشید مانند در سال دارد.
غبار سرخ شدن هسته شبیه به اختروش های "قرمز متوسط" در جهان محلی است. اما خود مخزن گرد و غبار شبیه به مخزن سیستم های به شدت قرمز شده است. در مقایسه با دیگر اختروش‌های سرخ‌شده جهان اولیه، محققان شباهت‌ها و تفاوت‌هایی پیدا کردند. آنها نتیجه می گیرند که منابع قرمز و مبهم "حالت های برافزایشی و ویژگی های میزبان را در بر می گیرند."
به طور کلی، مشاهدات ترکیبی JWST و ALMA یک اختروش سرخ‌شده از غبار را نشان می‌دهد که سیاه‌چاله‌ی بسیار پرجرم آن به سرعت در حال افزایش است، در حالی که کهکشان میزبان آن دارای یک مخزن غبار عظیم است و ممکن است با سرعتی استثنایی کمتر از یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ در حال تشکیل ستاره‌ها باشد.
این تیم خاطرنشان می‌کند که تنها 5.5 دقیقه زمان ALMA برای استخراج ردیاب‌های اولیه گاز و غبار کافی بود که نویدبخش شناسایی کارآمد سیستم‌های غنی از غبار است. آنها می نویسند: "چنین بررسی هایی می تواند به پرچم گذاری کاندیدهای امیدوار کننده اختروش قرمز برای پیگیری طیف سنجی با هزینه اندک در زمان رصد ALMA کمک کند." آنها همچنین فکر می کنند اقلیدس و رومن می توانند نمونه کامل تری از اختروش های قرمز شده بسازند و شکاف در مشاهدات را پر کنند.
نوشته شده توسط نویسنده ما Shreejaya Karantha، ویرایش شده توسط Gaby Clark، و بررسی واقعیت و بازبینی توسط رابرت ایگان - این مقاله نتیجه کار دقیق انسانی است. ما برای زنده نگه داشتن روزنامه نگاری علمی مستقل به خوانندگانی مانند شما متکی هستیم. اگر این گزارش برای شما مهم است، لطفا یک کمک مالی (به ویژه ماهانه) در نظر بگیرید. به عنوان تشکر، یک حساب کاربری بدون آگهی دریافت خواهید کرد.
Daming Yang و همکاران، یک اختروش قرمز شده با گرد و غبار در یک میزبان نورانی [C II] در z=6.55، arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2610.13758
شریجایا کارانتا نویسنده علم و ارتباط نجومی مستقر در هند با تمرکز بر اخترفیزیک و کیهان اولیه است. نمایه کامل →
کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →
لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →
متن اصلی (انگلیسی)
JWST and ALMA reveal a dusty, rapidly growing black hole in the early universe
A new study reveals a dust-reddened quasar from a time when the universe was less than a billion years old. Located at a redshift of 6.5488, the object J1440+0019 contains a rapidly accreting supermassive black hole with a mass of about 1.1 billion suns. The paper was posted to the arXiv preprint server on Oct. 9.