Истражување со помош на вселенскиот телескоп Џејмс Веб откри дека брзорастечките активни галактички јадра, или супермасивни црни дупки, не се толку вообичаени како што се мислеше. Откритието покажува дека универзумот е постабилен и дава увид во слабите галаксии и предизвиците во идентификувањето на нивните јадра. 

Студијата на вселенскиот телескоп Џејмс Веб откри дека има помалку супермасивни црни дупки отколку што се мислеше. Активните галактички јадра (супермасивни црни дупки кои брзо се зголемуваат во големина) се поретки отколку што некогаш мислеа многу астрономи, покажа студијата на делови од универзумот на вселенскиот телескоп Џејмс Веб на Универзитетот во Канзас. Пронајдено е. Наодите од средно-инфрацрвената опсерваторија (MIRI) на JWST сугерираат дека нашиот универзум можеби е малку постабилен отколку што се мислеше. Оваа студија, исто така, дава увид во набљудувањата на слабите галаксии, нивните својства и предизвиците во идентификувањето на AGN. Детали за истражување Нов труд кој детално го објаснува неговото истражување JWST, спроведено под покровителство на програмата Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), неодамна беше објавен на arXiv пред формалната рецензирана публикација во Astrophysical Journal. Јас бев. Предводена од Алисон Киркпатрик, доцент по физика и астрономија на KU, студијата се фокусираше на долго проучуваната зона на универзумот наречена Проширен бруто појас, лоцирана помеѓу соѕвездијата Голема Мечка и Чизми. . Но, претходните истражувања во оваа област се потпираа на помалку моќни генерации вселенски телескопи. „Нашите набљудувања беа направени во јуни и декември минатата година и сакавме да карактеризираме како изгледаат галаксиите за време на врвот на формирањето на ѕвезди во вселената“, рече Киркпатрик. „Ова е поглед наназад пред 7 до 10 милијарди години. Го користевме средноинфрацрвениот инструмент на вселенскиот телескоп Џејмс Веб за да ја проучуваме галактичката прашина што постоела пред 10 милијарди години. Оваа прашина крие тековно формирање на ѕвезди и може да ги скрие растечките супермасивни црни дупки, па затоа ги спроведов моите први истражувања за да барам супермасивни црни дупки кои демнат во центарот на овие галаксии. .“ па ги спроведов моите први истражувања за да барам супермасивни црни дупки кои демнат во центарот на овие галаксии. .“ па ги спроведов моите први истражувања за да барам супермасивни црни дупки кои демнат во центарот на овие галаксии. .“

MIRI покажувајќи на 1 (десниот панел) е прикажан заедно со Spitzer/IRAC (во средината) и MIPS (лево) набљудувања во истиот регион. Отворите ги означуваат локациите на откриените извори на звук во секоја слика (само MIRI региони). За сликите MIPS (IRAC), отворот е 6 инчи (2 инчи), што е големината на зракот на инструментот. На сликата IRAC, сината боја одговара на каналот 1 (3,6 µm), зелената на каналот 2 (4,5 µm) и црвената на каналот 3 (5,8 µm). На сликата MIRI, филтерот од 770W е сино, F1000W е зелен, а F1280W е црвен. Кредит на сликата: Kirkpatrick et al., arXiv:2308.09750 Наоди и заклучоци Иако има супермасивна црна дупка во центарот на секоја галаксија, AGN се поспектакуларните испакнатини, активно привлекуваат гас и покажуваат сјајност што не се наоѓа во типичните црни дупки. Киркпатрик и многу други астрофизичари очекуваа дека неговото истражување JWST, со поголема резолуција, ќе открие многу повеќе AGN од претходните истражувања спроведени со вселенскиот телескоп Спицер. Сепак, и покрај подобрените перформанси и чувствителност на MIRI, новите истражувања открија неколку дополнителни негови AGN. „Резултатите беа сосема различни од она што го очекував, што доведе до првото големо изненадување“, рече Киркпатрик. „Клучното откритие беше недостатокот на брзорастечки супермасивни црни дупки. Ова откритие поттикна прашања за тоа каде се наоѓаат овие предмети. Како што се испостави, овие црни дупки веројатно растат со побавно темпо отколку што се веруваше претходно, што е интригантно, имајќи предвид дека галаксиите што ги испитав личат на нашиот Млечен Пат од минатото. Претходните набљудувања со помош на Спицер ни овозможија само да ги проучуваме најсветлите и најмасивните галаксии со брзорастечки супермасивни црни дупки, што ги прави лесни за откривање“. Киркпатрик рече дека важна мистерија во астрономијата лежи во разбирањето како типичните супермасивни црни дупки, како оние што се наоѓаат во галаксиите како Млечниот Пат, растат и влијаат на нивната галаксија домаќин. „Наодите на студијата сугерираат дека овие црни дупки не растат брзо, апсорбираат ограничен материјал и можеби не влијаат значително на нивните галаксии домаќини“, рече таа. „Ова откритие отвора сосема нова перспектива за растот на црните дупки, бидејќи нашето сегашно разбирање во голема мера се заснова на најмасивните црни дупки во најголемите галаксии, кои имаат значителни ефекти врз нивните домаќини, но помалите црни дупки во овие галаксии веројатно имаат не." Киркпатрик рече дека важна мистерија во астрономијата лежи во разбирањето како типичните супермасивни црни дупки, како оние што се наоѓаат во галаксиите како Млечниот Пат, растат и влијаат на нивната галаксија домаќин. „Наодите на студијата сугерираат дека овие црни дупки не растат брзо, апсорбираат ограничен материјал и можеби не влијаат значително на нивните галаксии домаќини“, рече таа. „Ова откритие отвора сосема нова перспектива за растот на црните дупки, бидејќи нашето сегашно разбирање во голема мера се заснова на најмасивните црни дупки во најголемите галаксии, кои имаат значителни ефекти врз нивните домаќини, но помалите црни дупки во овие галаксии веројатно имаат не." Киркпатрик рече дека важна мистерија во астрономијата лежи во разбирањето како типичните супермасивни црни дупки, како оние што се наоѓаат во галаксиите како Млечниот Пат, растат и влијаат на нивната галаксија домаќин. „Наодите на студијата сугерираат дека овие црни дупки не растат брзо, апсорбираат ограничен материјал и можеби не влијаат значително на нивните галаксии домаќини“, рече таа. „Ова откритие отвора сосема нова перспектива за растот на црните дупки, бидејќи нашето сегашно разбирање во голема мера се заснова на најмасивните црни дупки во најголемите галаксии, кои имаат значителни ефекти врз нивните домаќини, но помалите црни дупки во овие галаксии веројатно имаат не." „Наодите на студијата сугерираат дека овие црни дупки не растат брзо, апсорбираат ограничен материјал и можеби не влијаат значително на нивните галаксии домаќини“, рече таа. „Ова откритие отвора сосема нова перспектива за растот на црните дупки, бидејќи нашето сегашно разбирање во голема мера се заснова на најмасивните црни дупки во најголемите галаксии, кои имаат значителни ефекти врз нивните домаќини, но помалите црни дупки во овие галаксии веројатно имаат не." „Наодите на студијата сугерираат дека овие црни дупки не растат брзо, апсорбираат ограничен материјал и можеби не влијаат значително на нивните галаксии домаќини“, рече таа. „Ова откритие отвора сосема нова перспектива за растот на црните дупки, бидејќи нашето сегашно разбирање во голема мера се заснова на најмасивните црни дупки во најголемите галаксии, кои имаат значителни ефекти врз нивните домаќини, но помалите црни дупки во овие галаксии веројатно имаат не."

Инженерите прецизно ги вградија средно-инфрацрвените инструменти на вселенскиот телескоп Џејмс Веб во ISIM (Интегриран научен инструмент модул) во чиста просторија во Центарот за вселенски летови Годард на НАСА во Гринбелт, Мериленд, 29 април 2013 година. работеше со најголема грижа. Наследникот на вселенскиот телескоп Хабл на НАСА, телескопот Веб ќе биде најмоќниот вселенски телескоп некогаш изграден. Ќе ги набљудува најоддалечените објекти во универзумот, ќе дава слики од првите формирани галаксии и ќе открива непознати планети околу далечните ѕвезди. Друго изненадувачко откритие е отсуството на прашина во овие галаксии, велат астрономите на KU. „Користејќи го JWST, можеме да идентификуваме многу помали галаксии од кога било досега, вклучувајќи галаксии со големина на Млечниот Пат или помали. Ова се должи на црвено-поларизираното Не беше можно порано со транслокација (вселенски растојанија)“, рече Киркпатрик. „Вообичаено, најмасивните галаксии имаат многу прашина бидејќи побрзо формираат ѕвезди“, рече тој. Наместо тоа, ги надмина моите очекувања и донесе нови и интересни откритија“. Според Киркпатрик, студијата го менува нашето разбирање за тоа како галаксиите, особено, растат. Во врска со Млечниот Пат. „Нашата црна дупка се чини дека е прилично мирна и не многу активна“, рече таа.

„Важно прашање за галаксијата Млечен Пат е дали некогаш била активна или дали поминала низ фазата AGN. Ако, како нашата сопствена галаксија, повеќето галаксии немаат забележлив AGN, тогаш имаме , што може да значи дека нашите црни дупки никогаш не биле толку активни во минатото. На крајот, ова знаење ќе ни помогне да ја ограничиме и измериме масата на црни дупки и одговорете на отвореното прашање. Тоа помага да се расветли потеклото на растот на црните дупки.,

Извор: The Astrophysical Journal.arXiv:2308.09750