החור השחור העתיק ביותר מהיקום המוקדם מאתגר את המודל של היווצרות חור שחור  

אסטרונומים גילו את העתיק ביותר (והמרוחק ביותר) חור שחור מהראשון עוֹלָם שמקורו ב-400 מיליון שנים לאחר המפץ הגדול. למרבה ההפתעה, מדובר בערך פי כמה מיליון מהמסה של השמש. תחת ההבנה הנוכחית של היווצרות של חור שחור, כזה מסיבי חור שחור צריך לקחת מיליארדי שנים לצמוח לגודל כזה, אבל, באופן מסקרן, אז עוֹלָם היה בן 400 מיליון שנים בלבד.  

מוקדם יותר, חוקרים היו, על ידי שילוב נתונים ממצפה רנטגן צ'אנדרה ו JWST, מצא חור שחור ב-UHZ1 גלקסיה שמקורו ב-470 מיליון שנים לאחר המפץ הגדול. 

עכשיו, באמצעות טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST) נתונים, אסטרונומים גילו א חור שחור ב-GN-z11 גלקסיה שמקורו ב-400 מיליון שנה לאחר המפץ הגדול. זה עושה את זה חור שחור העתיק ביותר שנצפה אי פעם (BHs לא נצפים ישירות אלא מזוהים בעקיפין על ידי הזוהר המסומן של דיסק הצטברות מסתחרר סביבו) מההתחלה עוֹלָם. לאור לקח כמעט 13.4 מיליארד שנים להגיע לטלסקופ JWS.  

זה זוהה לאחרונה חור שחור מוקדם עוֹלָם הוא סופר מסיבי, בערך פי כמה מיליוני מסה של השמש. מה שמסקרן בחור השחור הזה הוא איך עשויה להיות לו מסה כזו כדי להפוך לסופר-מסיבית.  

חורים שחורים נוצרים מקריסה של שארית הכוכב המת תחת כוח המשיכה כאשר הדלק נגמר, אם המסה המקורית של ה כוכב הוא יותר מ-20 מסות שמש (>20 M_⦿). סופר מאסיבי חורים שחורים נוצרים כאשר המסה המקורית של ה כוכב הוא בערך פי מאה ממסת השמש.  

בהתאם לזה, סופר מסיבי חור שחור כמו זה שזוהה לאחרונה מהמוקדמות עוֹלָם צריך לקחת מיליארדי שנים להיווצר ולגדול אבל ה עוֹלָם היה רק ​​בן כ-400 מיליון שנה.  

האם יש דרך אחרת ליצור BHs סופר מסיבי? אולי, התנאים מוקדם עוֹלָם הרשה זאת חור שחור להיוולד בגדול או שהוא טרף חומר מהמארח שלו גלקסיה לתוך עצמו בקצב גבוה בהרבה ממה שחושבים שאפשרי.  

*** 

הפניות:  

1. נאס"א 2023. חדשות - טלסקופים של נאס"א מגלים חור שחור שובר שיאים. פורסם ב-6 בנובמבר 2023. זמין ב https://www.nasa.gov/missions/chandra/nasa-telescopes-discover-record-breaking-black-hole/ הדפסה מוקדמת זמינה ב  https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.15458  

2. מחקר אוניברסיטת קיימברידג' - אסטרונומים מזהים את החור השחור העתיק ביותר שנצפה אי פעם. פורסם ב-17 בינואר 2024. זמין ב https://www.cam.ac.uk/research/news/astronomers-detect-oldest-black-hole-ever-observed/  

3. Maiolino, R., Scholtz, J., Witstok, J. et al. חור שחור קטן ונמרץ ביקום המוקדם. טבע (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07052-5  הדפסה מוקדמת זמינה ב https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.12492  

***