Webb ziet fusie van twee superzware zwarte gaten in het vroege heelal
Astronomen hebben met behulp van de Webb Space Telescope bewijs gevonden voor een voortdurende fusie van twee sterrenstelsels en hun centrale zwarte gaten – een sterrenstelsel ZS7 – toen het heelal nog maar 740 miljoen jaar oud was.

Massieve zwarte gaten die actief materie aan het verzamelen zijn, hebben onder scheidende spectrografische kenmerken waardoor astronomen ze kunnen identificeren.
Voor zeer verre sterrenstelsels, zoals in dit onderzoek, zijn deze kenmerken niet waarneembaar vanaf de grond en kunnen ze alleen met de Webb Space Telescope worden gezien.
De onderzoekers hebben bewijs gevonden voor zeer dicht gas met snelle bewegingen in de buurt van het zwarte gat, evenals voor heet en sterk geïoniseerd gas dat wordt verlicht door de energetische straling die doorgaans wordt geproduceerd door zwarte gaten tijdens hun groei.
Dankzij de ongekende scherpte van de beeldvormingsmogelijkheden heeft Webb de onderzoekers ook in staat gesteld de twee zwarte gaten ruimtelijk van elkaar te scheiden.
De astronomen ontdekten dat een van de twee zwarte gaten een massa heeft van 50 miljoen zonsmassa.
De massa van het andere zwarte gat is waarschijnlijk vergelijkbaar, hoewel het veel moeilijker te meten is omdat dit tweede zwarte gat verborgen licht in dicht gas.
Volgens de onderzoekers suggereren hun bevindingen dat het fuseren een belangrijke route is waarlangs zwarte gaten snel kunnen groeien, zelfs kort na het ontstaan van het heelal.
Samen met andere Webb-bevindingen van actieve, zwarte gaten in het verre heelal laten de resultaten ook zien dat massieve zwarte gaten vanaf het allereerste begin de evolutie van sterrenstelsels hebben bepaald.
De stellaire massa van het systeem dat de astronomen hebben bestudeerd is vergelijkbaar met die van onze galactische buurman, de Grote Magelhaanse Wolk.
Volgens de onderzoekers kunnen we ons proberen voor te stellen hoe de evolutie van samensmeltende sterrenstelsels zou kunnen worden beïnvloed als elk sterrenstelsel één superzwaar zwart gat zou hebben dat net zo groot of groter zou zijn dan het zwarte gat dat we in ons sterrenstelsel hebben.
De onderzoekers merken ook op dat zodra de twee zwarte gaten samensmelten ze ook zwaartekrachtgolven zullen genereren.
Dit soort gebeurtenissen zullen waarneembaar zijn met de volgende generatie zwaartekrachtgolfobservatoria, zoals de aanstaande Laser Interferometer Space Antenna (LISA)-missie van de ESA.
De resultaten van Webb vertellen dat lichtere systemen die door :ISA kunnen worden gedetecteerd veel vaker voorkomen dan eerder werd aangenomen.
Het zal astronomen er hoogstwaarschijnlijk toe aanzetten om hun modellen voor LIDSA in dit massabereik aan te passen. Deze ontdekking is nog maar het topje van de ijsberg.
De ontdekking is beschreven in een artikel in de Monthly Notices of the Royal Astonomical Society.
Artikel: Hannah Übler et al. 2024. GA-NIFS: JWST discovers an offset AGN 740 million years after the Big Bang. MNRAS 531 (1): 355-365; doi: 10.1093/mnras/stae943
Eerste publicatie: 18 mei 2024
Bron: sci-news