Es wurde eine uralte Kollision eines Schwarzen Lochs entdeckt, die kurz nach dem Urknall stattfand

Das hochmoderne Webb-Weltraumteleskop hat die bisher am weitesten entfernte Verschmelzung von Schwarzen Löchern entdeckt, die stattfand, als das Universum gerade einmal 740 Millionen Jahre alt war. Es ist das erste Mal, dass Astronomen so früh in der Geschichte des Universums eine Verschmelzung beobachten konnten, was einen Rekordbruch darstellt.

Schwarze Löcher sind massive Objekte, die über das ganze Universum verstreut sind. Ihre Gravitationsfelder sind so stark, dass nicht einmal Licht ihren Ereignishorizonten entkommen kann. Verschmelzungen von Schwarzen Löchern sind genau das, wonach sie klingen: langsame, erschreckende Tänze zwischen zwei Objekten, oft im Zentrum ihrer jeweiligen Galaxien, die schließlich zu einem einzigen Objekt verschmelzen.

Die letzte Beobachtung der Verschmelzung wurde von einem Astronomieteam im Mai 2023 mit dem NIRSpec-IFU-Instrument des Webb-Teleskops gemacht. Die Konvergenz des kosmischen Lochs fand statt, als das Universum etwa eine dreiviertel Milliarde Jahre alt war (zum Vergleich: Das Universum ist jetzt 13 Milliarden Jahre älter!), in einem Galaxiensystem namens ZS7.

Die Verschmelzung wurde dank der spektroskopischen Eigenschaften akkretierender Schwarzer Löcher – also solcher, die aktiv Material aufnehmen – beobachtet, die mit bodengestützten Teleskopen nicht beobachtet werden können. Glücklicherweise befindet sich Webb in L2, einer Region des Weltraums, eine Million Meilen von der Erde entfernt, wo er tiefer in das Universum vordringen kann.

„Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Verschmelzung ein wichtiger Weg ist, durch den Schwarze Löcher selbst im kosmischen Morgengrauen schnell wachsen können“, sagte Hannah Opler, Astronomin an der Universität Cambridge und Hauptautorin der Studie, im ESA-Bulletin. Start. „Zusammen mit Webbs anderen Entdeckungen über aktive, massereiche Schwarze Löcher im fernen Universum zeigen unsere Ergebnisse auch, dass massereiche Schwarze Löcher von Anfang an die Entwicklung von Galaxien geprägt haben.“

Webbs Sicht ist so scharf, dass das Team die beiden Schwarzen Löcher räumlich trennen konnte und so einige ihrer physikalischen Eigenschaften enthüllte. Ein Loch hat etwa die 50-Millionen-fache Masse der Sonne, während das andere von einer dichten Gaswolke verdeckt wird. Der vollständige Artikel des Teams zu der Entdeckung ist veröffentlicht Heute in den monatlichen Mitteilungen der Royal Astronomical Society.

Wenn Schwarze Löcher verschmelzen,… Senden von Gravitationsschockwellen Was die Raumzeit über Milliarden von Lichtjahren komprimiert und ausdehnt. Diese Wellen werden von Observatorien erfasst, wie sie beispielsweise von der LIGO-Virgo-KAGRA-Kollaboration betrieben werden Gravitationswellen wurden erstmals im Jahr 2015 entdeckt.

Es zeichnet sich jedoch eine bessere Zukunft für das Verständnis der Schwerkraft des Universums ab. Offiziell von der Europäischen Weltraumorganisation übernommen Die Laser Interferometer Space Antenna (LISA), ein weltraumgestütztes Gravitationswellenobservatorium, wurde im Januar installiert und ebnete den Weg für den späteren Start und Betrieb des Raumfahrzeugs.

„Webbs Ergebnisse sagen uns, dass die leichteren Systeme, die von LISA erkannt werden können, viel häufiger vorkommen sollten als bisher angenommen“, sagte Nora Loitzgendorf, leitende Wissenschaftlerin des LISA-Projekts bei der ESA, in derselben Pressemitteilung. „Dies wird wahrscheinlich dazu führen, dass wir unsere Modelle an LISA-Raten in diesem Gesamtbereich anpassen. Das ist nur die Spitze des Eisbergs.“

Gemeinsam enthüllt die nächste Generation von Weltraumteleskopen die ältesten Schwarzen Löcher sowie deren Häufigkeit im Universum. Die Aufklärung der Geheimnisse von Schwarzen Löchern – wie sie wachsen, mit ihrer Umgebung interagieren und sie formen – wird Astrophysikern helfen, einige der grundlegenden Geheimnisse des Universums zu verstehen.

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