Hoe heeft een zwart gat 440 miljoen jaar na de oerknal onze kijk op het universum doen wankelen?

Er zijn maar weinig ontdekkingen die onze zekerheid over ons begrip van de schepping van het universum wegnemen. Maar het bestaat, en het verbaast ons. In een onderzoek accepteerde de site het op 9 december voor voorpublicatie van wetenschappelijke artikelen Arksif Die zal in het tijdschrift worden gepubliceerd natuurOngeveer twintig astronomen hebben – gebaseerd op waarnemingen van de James Webb Telescope (JWST) begin 2023 – het bestaan ​​onthuld van een zwart gat dat 440 miljoen jaar na de oerknal dateert. De oudste ooit waargenomen.

Het zwarte gat bevindt zich op een gunstige locatie in het hart van het GN-z11-stelsel, dat 400 miljoen jaar na de oerknal werd geboren – het oudste en verste sterrenstelsel dat we tot nu toe hebben gezien – en het is in alle opzichten verbazingwekkend. “We hadden niet verwacht dat we zulke objecten zo vroeg in de geschiedenis van het universum zouden vinden. En zeker niet enorm.” Nicolas Laporte, astronoom aan het Laboratorium voor Astrofysica in Marseille (LAM) en co-auteur van de studie, neemt deel. Want het creëren van zo’n zwart gat kost wat tijd. “Dit is vergelijkbaar met dat van de Melkweg [née 800 millions d’années après le Big Bang, ndlr] We kunnen verklaren dat het zwarte gat een massa heeft van 4 miljoen maal de massa van de zon. Maar aan het begin van het heelal kunnen we dat niet verklaren.”“, vervolgt de deskundige.

Samensmelting van zwarte gaten

Om een ​​dergelijk fenomeen te verklaren, geven onderzoekers de voorkeur aan twee benaderingen. Beide zwarte gaten zijn veel sneller dan we dachten: het is mogelijk dat ze in het vroege heelal sneller materie absorbeerden en sneller groeiden dan we later waarnemen. “Dit betekent dat al onze modellen voor de vorming en aanwas van materie door zwarte gaten moeten worden herzien.” Nicolas Laporte geeft toe. De tweede mogelijkheid is dat het het product is van de fusie van twee oude zwarte gaten. ‘In het vroege heelal was de dichtheid van sterrenstelsels veel hoger dan wat we vandaag de dag waarnemen. Dus het samensmelten van deze zwarte gaten was waarschijnlijk ook hoger.’ Vraagt ​​hij zich af.

Beslissen, “Er moeten nog veel meer dingen worden opgemerkt.”“, specificeert de onderzoeker. Maar om deze reden zijn de infraroodmogelijkheden van de James Webb Telescoop mogelijk beperkt. “We zien zwarte gaten niet rechtstreeks in beelden, maar hun spectra. Momenteel zullen we samen met James Webb de sluiter van de telescoop een beetje openen, zodat we licht van een enkel sterrenstelsel kunnen verstrooien en kijken of er tekenen zijn van een zwart sterrenstelsel. gat.” Dit werkt voorlopig, maar kan worden verbeterd met nieuwe machines die een groter aantal objecten in hetzelfde gezichtsveld kunnen waarnemen. In Europa zijn alle ogen al gericht op Athena, het juweeltje van de European Space Agency (ESA), dat de hemel scant en superzware zwarte gaten onderzoekt met behulp van röntgenstraling, en dat naar verwachting in 2031 zal worden gelanceerd.