En el centro de las galaxias más pesadas del universo.agujero negro supermasivo(Pequeños negocios).Esto incluye el SMBH en el centro de la Vía Láctea.Sagitario A*.La presencia de este agujero negro hace que el núcleo de esta galaxia sea especialmente energético.núcleo galáctico activo(AGN) oquásar– Y haz que brillen más que todas las demás estrellas del disco galáctico combinado.
Durante décadas, los astrónomos han intentado aprender más sobre el SMBH y su papel en la evolución del universo.Una pregunta particularmente candente es qué tan temprano se formó SMBH en el universo, lo que impondrá restricciones sobre cómo afecta a las galaxias a lo largo del tiempo.En un descubrimiento sorprendente, el equipo internacional observó:antepasado de SMBHPor primera vez.Este agujero negro (conocido como GNz7q) existió en un período conocido como “Amanecer Cósmico”, mucho antes de lo esperado.
El equipo estuvo dirigido por el estudiante postdoctoral Seiji Fujimoto y el profesor Gabriel Brammer.Centro Amanecer Cósmico(DAWN), un esfuerzo conjunto de la Universidad de Copenhague (UCPH)Laboratorios Niels BohrYespacio DTU.A ellos se unieron investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU).Instituto Max Planck de Astronomía(MPIA),observatorio romano,Observatorio Europeo Austral(ESO),Vigía del mayordomo,Observatorio de Ginebra,Instituto de Radioastronomía Milimétrica, YObservatorio Nacional de Radioastronomía(NRAO).
Como sugiere su artículo, GNz7q se descubrió en base a los datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA.Según su análisis, el objeto tenía propiedades entre las galaxias y los cuásares.A partir de esto, concluyeron que el objeto era el predecesor de SMBH, que existió hace 13 mil millones de años, 750 millones de años después del Big Bang.Esto coincide con el período conocido como el “Amanecer Cósmico”, cuando se formaron las primeras galaxias del universo.
Las simulaciones anteriores que modelaron la expansión del universo indicaron que estos objetos existieron en este momento, pero esta es la primera vez que se observan tales objetos.Fujimoto, becario postdoctoral en el Instituto Niels Bohr, dijo recientemente en la UCPH:presione soltar:
“El descubrimiento abre nuevas vías para comprender el rápido crecimiento de los agujeros negros supermasivos en el universo primitivo al vincular las explosiones estelares polvorientas y los cuásares luminiscentes, dos poblaciones celestiales raras”.
Este ancestro potencial de SMBH esHubble Mercancías Norte(GOODS-N) Estudio de campo, una de las vistas panorámicas más grandes del universo primitivo en el espectro ultravioleta.La encuesta incluye unas 15.000 galaxias, de las cuales se ha observado que 12.000 forman estrellas rápidas.Uno de ellos fue el GNz7q, que podría verse como una fuente de luz de punto rojo gracias a las capacidades de imágenes ultravioleta (UV) profundas y la espectroscopia sin ranuras del Hubble.
Un análisis posterior reveló un aspecto de rayos X muy débil, lo que indica una región de formación estelar densa ultravioleta distintiva o un disco de acreción de agujero negro en el polvoriento núcleo de la explosión estelar.El equipo concluye que las propiedades observadas son consistentes con las predicciones realizadas por las simulaciones cosmológicas antes mencionadas utilizadas para reproducir los ciclos de vida de las galaxias y los cuásares.También sugiere que GNz7q está relacionado con ancestros de cuásares observados en eras espaciales más recientes.
Curiosamente, GNz7q se encontró en el corazón de una de las áreas de investigación más estudiadas, el Hubble GOODS-N.El equipo pudo notar que el conjunto de datos de longitud de onda múltiple altamente detallado de la encuesta estaba “oculto fuera de la vista”.Sin estos, este objeto no se habría notado fácilmente ya que carecía de las características distintivas de los cuásares en los primeros días del universo.
“Esto muestra cómo los grandes descubrimientos a menudo se pueden ocultar ante sus ojos”.dichogorrón.Encontrar GNz7q en una encuesta GOODS-N relativamente pequeña no es solo “suerte”, la prevalencia de tales fuentes en realidad puede ser mucho mayor de lo que se pensaba anteriormente”.
El descubrimiento se relaciona con ciertos tipos de cuásares (objetos cuasi-estelares), especialmente cuásares con tasas muy altas de formación de estrellas y polvo en el centro.El brillo de los cuásares más antiguos, como los que se observan cerca de nuestra Vía Láctea, hace que SMBH haga que cantidades masivas de gas caigan en las órbitas circundantes a velocidades relativistas (partes de la velocidad de la luz).A medida que el gas entra por el borde exterior del agujero negro (un importante punto de inflexión), calentado por una fuerte fricción, liberando enormes cantidades de energía en forma de luz y calor.
En contraste, las galaxias jóvenes con formación estelar rápida cerca de sus núcleos emiten calor intenso y polvo cósmico.Este polvo absorbe la luz alrededor del SMBH, lo que hace que el cuásar brille intensamente en el espectro infrarrojo.En el caso de GNz7q, las nuevas estrellas se están formando 1600 veces más rápido que nuestra propia galaxia, lo que las hace más brillantes en el espectro IR que cualquier objeto conocido que existió durante este amanecer cósmico.Brammerexplicación:
“Comprender cómo se formaron y crecieron los agujeros negros supermasivos en el universo primitivo se ha convertido en un gran rompecabezas.Los teóricos predijeron que este agujero negro pasaría por una etapa temprana de rápido crecimiento. El objeto denso rojizo polvoriento emerge de las galaxias de explosión estelar polvorientas y luego se convierte en un objeto denso brillante y no oscurecido al emitir gas y polvo circundantes”.
“Ya se han descubierto cuásares que brillan intensamente en las épocas más tempranas del universo, pero las fases de transición del rápido crecimiento de los agujeros negros y los anfitriones de explosión de estrellas no se han descubierto en épocas similares.Además, las propiedades observadas concuerdan muy bien con las simulaciones teóricas, lo que sugiere que GNz7q es el primer ejemplo de una transición de un núcleo estelar polvoriento, el ancestro de un agujero negro supermasivo tardío, a la fase de rápido crecimiento de un agujero negro”.
El equipo mira hacia el futuro.Telescopio espacial James Webb(JWST) Búsqueda sistemática de objetos similares.Entre la óptica de alta resolución y un conjunto de cámaras y espectrómetros infrarrojos sofisticados, James Webb puede ver un pasado mucho más distante y ver las primeras galaxias que aún se estaban formando.Esto dará a los astrónomos la capacidad de ver exactamente cómo han evolucionado desde entonces las estructuras a gran escala de las galaxias y el universo.fujimotoresumen:
“El telescopio James Webb nos permite caracterizar completamente estos objetos e investigar su evolución y física fundamental con mucho más detalle.En condiciones normales, Webb tendrá el poder de determinar de manera concluyente qué tan comunes son en realidad los agujeros negros de rápido crecimiento”.
James Webb se unirá a otros equipos de próxima generación en los próximos años, incluidos los telescopios espaciales como el de la NASA.nancy gracia romano(RST) yUn espectrofotómetro para la historia cósmica, la era de la reionización y los exploradores de hielo(SPHEREx) del Telescopio Espacial y la ESAEuclides,Atenea, YInvestigación a gran escala de exoplanetas infrarrojos de teledetección atmosférica(Ariel) Misión.Al mismo tiempo, equipos terrestres como ESOtelescopio extra grande,telescopio de magallanes gigante, Ytelescopio de 30 metros(TMT) también opera.
Basándose en una combinación de óptica avanzada, óptica adaptativa, forenses y espectroscopia, el observatorio mirará hacia atrás al comienzo del universo y revelará nuevos conocimientos sobre la materia oscura, la energía oscura y la evolución cósmica.Eventualmente, se eliminará la “edad oscura” del universo que impidió que los astrónomos estudiaran los primeros períodos del universo.
Recientemente se publicó en una revista científica un artículo que describe su investigación y sus hallazgos.naturaleza.Mire esta animación para ver cómo se ve el GNz7q cuando se acerca.Hubble ESA:
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