Astronom di Penn State telah menjuluki objek “The Universe Breaker,” yang mungkin tidak biasa lubang hitam Atmosfer dan dapat mewakili hubungan yang hilang dalam pertumbuhan cepat lubang hitam supermase.
Sumber merah kecil yang samar -samar terdeteksi oleh NASA'S James Webb Space Telescope (JWST) memberikan panduan baru para astronom tentang bagaimana galaksi dibentuk di alam semesta awal – dan dapat menunjuk pada kategori objek kosmik yang sama sekali baru: lubang hitam yang mengonsumsi sejumlah besar bahan saat memancarkan cahaya.
Ketika data pertama teleskop tersedia pada tahun 2022, kolaborasi internasional termasuk para peneliti dari Penn State mengidentifikasi “titik merah kecil” yang membingungkan. Awalnya, tim menyarankan agar objek -objek ini dapat dikembangkan galaksi seperti hari ini Bimasaktiyaitu sekitar 13,6 miliar tahun, hanya ada 500 hingga 700 juta tahun setelahnya Big Bang.
Memikirkan kembali galaksi awal
Para peneliti secara informal menamai objek “The Universe Breaker,” karena mereka awalnya tampak seperti galaksi yang jauh lebih tua dan lebih berevolusi dari yang diharapkan di alam semesta di set awal temuan yang akan menantang ide -ide lama pembentukan galaksi.
Dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada 12 September 2025, di Astronomi & AstrofisikaTim, yang termasuk para astronom dan fisikawan dari Penn State, mengusulkan penjelasan yang berbeda. Mereka berpendapat bahwa poin merah bukan galaksi sama sekali tetapi jenis objek yang sebelumnya tidak dikenal sebagai bintang lubang hitam.
Menurut analisis mereka, titik cahaya yang tidak jelas sebenarnya mungkin merupakan area gas panas yang sangat besar yang menyerupai atmosfer bintang -bintang biasa yang dipicu oleh fusi nuklir. Namun, dalam hal ini, sumber energi bukanlah fusi tetapi lubang supermasi di pusat -pusat mereka, yang menarik bahan dengan kecepatan tinggi, mengubahnya menjadi energi, dan memancarkan cahaya.
Satu bintang dingin raksasa
“Pada dasarnya, kita melihat cukup titik merah sehingga kita melihat orang yang memiliki begitu banyak atmosfer sehingga tidak dapat dijelaskan sebagai bintang khas yang kita harapkan dari galaksi,” kata Joel Layan, profesor astrofisika Dr. Keiko Miwa Ross di atas kertas. “Ini benar -benar jawaban yang elegan, karena kami pikir itu adalah galaksi kecil yang penuh dengan banyak bintang dingin yang terpisah, tetapi sebenarnya, secara efektif, bintang raksasa, sangat dingin.”
Layan menjelaskan bahwa bintang dingin hanya memancarkan cahaya samar karena suhu permukaan jauh lebih rendah daripada bintang -bintang tipikal. Meskipun mayoritas bintang di alam semesta termasuk dalam kategori yang lebih rendah dan lebih dingin ini, mereka seringkali sulit dideteksi karena cahaya redup dibayangi oleh bintang -bintang besar yang kurang jarang tetapi lebih terang. Para astronom mengenali bintang -bintang dingin dengan emisi mereka dalam kisaran optik merah dan inframerah, panjang gelombang cahaya yang tidak lagi terlihat oleh mata manusia. Berbeda dengan gas yang sangat panas yang biasanya ditemukan di dekat lubang hitam Supermasif, yang dapat mencapai jutaan derajat CelsiusCahaya dari lubang hitam “titik merah” didominasi oleh gas yang sangat dingin. Menurut para peneliti, emisi ini sangat mirip dengan atmosfer bintang rendah, bintang dingin, berdasarkan panjang gelombang yang terdeteksi.
Lihat kembali waktu
Teleskop paling kuat di luar angkasa, JWST dirancang untuk melihat asal kosmos dengan instrumen penginderaan inframerah yang mampu mendeteksi cahaya yang dipancarkan oleh bintang dan galaksi paling kuno. Pada dasarnya, teleskop memungkinkan para ilmuwan untuk melihat kembali sekitar 13,5 miliar tahun, di dekat awal alam semesta seperti yang kita ketahui, Leja menjelaskan.
Dari saat teleskop dihidupkan, para peneliti di seluruh dunia mulai melihat “titik merah kecil,” benda -benda yang tampak jauh lebih besar dari yang diprediksi oleh model Galaxy. Pada awalnya, kata Layan, ia dan rekan -rekannya mengira benda -benda itu adalah galaksi yang matang, yang cenderung lebih merah sebagai bintang di usia mereka. Tetapi benda -benda itu terlalu cerah untuk dijelaskan -bintang perlu dikemas dalam galaksi dengan kepadatan yang mustahil.
Objek ekstrem yang disebut Tebing
“Langit malam galaksi seperti itu akan sangat cerah,” kata Bingjie Wang, sekarang NASA Hubble Fellow on Universitas Princeton yang bekerja di atas kertas sebagai peneliti postdoctoral di Penn State. “Jika interpretasi ini berlaku, itu menyiratkan bahwa bintang -bintang dibentuk melalui proses luar biasa yang belum pernah diamati sebelumnya.”
Untuk lebih memahami misteri, para peneliti membutuhkan spektrum, jenis data yang dapat memberikan informasi tentang seberapa banyak cahaya yang dipancarkan oleh objek pada panjang gelombang yang berbeda. Antara Januari dan Desember 2024, para astronom menggunakan hampir 60 jam waktu Webb untuk mendapatkan spektrum total 4.500 galaksi jauh. Ini adalah salah satu spektroskopi dataset terbesar yang belum diperoleh dengan teleskop.
Pada Juli 2024, tim melihat objek dengan spektrum yang menunjukkan sejumlah besar massa, menjadikannya kasus paling ekstrem dari objek awal dan besar. Para astronom menjuluki objek yang dipertanyakan “The Cliff,” yang menandainya sebagai kasus uji yang paling menjanjikan untuk menyelidiki apa “poin merah kecil” itu.
Kepompong gas berapi -api
“Sifat ekstrem dari tebing memaksa kami untuk kembali ke papan gambar, dan menghasilkan model yang sama sekali baru,” kata Anna de Graaff, seorang peneliti untuk Max Planck Institute for Astronomy dan penulis yang sesuai di atas kertas, dalam siaran pers Max Planck Institute.
Objek itu sejauh ini sehingga cahaya memakan waktu sekitar 11,9 miliar tahun untuk mencapai Bumi. Analisis spektrum cahaya menunjukkan bahwa itu sebenarnya adalah lubang hitam supermase, menarik lingkungannya sedemikian rupa sehingga melengkung dirinya sendiri dalam bola gas hidrogen yang berapi -api. Cahaya yang terlihat oleh Layan dan rekan -rekannya datang bukan dari kelompok bintang tebal, tetapi dari satu objek raksasa.
Lubang hitam di tengah galaksi
Lubang hitam berada di tengah -tengah sebagian besar galaksi, Layan menjelaskan. Dalam beberapa kasus, lubang hitam adalah jutaan atau bahkan miliaran kali lebih besar dari matahari dari tata surya kita, menarik material yang paling dekat dengan kekuatan seperti itu sehingga dikonversi menjadi energi dan bersinar.
“Tidak ada yang benar -benar tahu mengapa atau di mana lubang hitam raksasa ini berada di tengah galaksi yang berasal,” kata Layan, yang juga berafiliasi dengan Institute of Computing Sciences dan Penn State Data. “Bintang -bintang lubang hitam ini mungkin merupakan fase pertama dari formasi untuk lubang hitam yang kita lihat di galaksi saat ini -Supermasi di lubang hitam di tahap kecil periode bayi mereka.”
Dia menambahkan bahwa JWST telah menemukan tanda-tanda lubang hitam bermassa tinggi di alam semesta awal. Objek bintang lubang hitam baru ini, yang pada dasarnya adalah bangunan massa turbocharged, dapat membantu menjelaskan evolusi awal alam semesta-dan mungkin merupakan tambahan yang disambut untuk model saat ini. Tim sedang merencanakan pekerjaan di masa depan untuk menguji hipotesis ini dengan memeriksa kepadatan gas dan kekuatan bintang lubang hitam awal ini, kata Leja.
Tentu saja, “poin merah misterius” misterius adalah jarak yang sangat jauh dalam waktu dan ruang -dan ukurannya yang kecil membuatnya sangat menantang untuk mendapatkan gambaran yang jelas.
“Ini adalah ide terbaik yang kami miliki dan benar -benar yang pertama mencocokkan hampir semua data, jadi sekarang kita perlu lebih menyempurnakannya,” kata Leja. “Tidak apa -apa untuk salah. Alam semesta jauh lebih aneh daripada yang bisa kita bayangkan dan yang bisa kita lakukan hanyalah mengikuti instruksi. Masih ada kejutan besar di luar sana untuk kita.”
Referensi: “Ruby Luar Biasa: Penyerapan dalam Hal Gas, Raditor Raising, Berkendara dari Istirahat Ekstrim atau ketakutan 3,5” oleh Anna the Grave, Hans-Walter Rix, PU, PU, Ice Lank, PU, Binging, Bingjie, Bingjie, Bingjie, Bingjie. Joel Layan, Jorryt Matthee, Harley Katz, Jenny E. Greene, Raphhael E. Hviding, Josephine Bagen, Rachel Bezanson, pemimpin, Peter Dockum, Pieter Dokkum, Michael, Michalding, Michalding, Michael V. Maesda, Michael, Michael V. Hurs, Michalding, Michael V. Maesda, Michael, Michael V. Hurs, Pascal A. Usch, David J. Setton, Irene Shivaee, Andrea Weibel, Katherine E. Whitaker dan Christina C. Williams, 10 Spetember 2025, Astronomi & Astrofisika.
Doi: 10.1051/0004-6361/202554681
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
