Extreem rood superzwaar zwart gat ontdekt dat groeit ‘in de schaduw’ in het vroege heelal

Door gebruik te maken van een kosmische zwaartekrachtlens én de krachtige IR-spiegel van de Webb ruimtetelescoop zijn sterrenkundigen er in geslaagd om in het vroege heelal een extreem rood superzwaar zwart gat in de kern van een sterrenstelsel te ontdekken. De groep sterrenkundigen, die onder leiding stond van Lukas Furtak en Adi Zitrin (Ben-Gurion University of the Negev) denken dat Abell2744-QSO1, zoals het verre stelsel wordt genoemd, z’n rode kleur heeft omdat het zwarte gat omhuld wordt door een dichte wolk van stof. Het is die omhulling die het persbericht doet spreken van een ‘groei in de schaduw – mmmmmm… lijkt Lord of the Rings wel. De sterrenkundigen slaagden er in om de massa van het zwarte gat te meten (≈40 miljoen zonsmassa), dat een grote massa is ten opzichte van z’n omringende moederstelsel, in vergelijking met andere plaatselijke superzware zwarte gaten.

Het sterrenstelsel werd ontdekt in het kader van het UNCOVER programma, waarbij Webb Abell 2744(alias Pandora’s cluster – zie de foto hierboven) onderzocht, een cluster van sterrenstelsels gelegen tussen ons en Abell2744-QSO1. De massa van Abell 2744 kromt de haar omringende ruimte en dat zorgt er voor dat het licht van Abell2744-QSO1 niet alleen wordt afgebogen tot lichtboogjes, maar dat het licht ook wordt versterkt. En zodoende kon Webb de Quasar of Active Galactic Nucleus (AGN) Abell2744-QSO1 detecteren en bestuderen. Het zwaartekrachtlenseffect – meer dan honderd jaar geleden voorspelt door Einstein – zorgt er voor dat het stelsel afgebogen wordt tot drie rode puntjes rondom de cluster Abell 2744. Dankzij de lenswerking kon Webb het stelsel zien, want zonder het effect zou Webb maar liefst 1700 uur waarneemtijd nodig hebben gehad om ‘m te kunnen zien. Het zwarte gat bleek een massa te hebben die minstens 1% bedraagt van de totale massa van het sterrenstelsel, een hoge verhouding.

#Nature A high black hole to host mass ratio in a lensed AGN in the early Universe https://t.co/uMdrljGanB "JWST/NIRSpec shows that the triply-imaged object by the strong lensing cluster Abell 2744 is at z = 7.0451 ± 0.0005 . a black hole with mass 4⁺²₋₁ × 10⁷ M⊙. pic.twitter.com/aOBTocsu5m

— Francis Villatoro (@emulenews) February 21, 2024

Meer informatie vind je in het vakartikel van Lukas J. Furtak et al, A high black hole to host mass ratio in a lensed AGN in the early Universe, Nature (2024).

Bron: Phys.org.