Im Zentrum vieler Galaxien gibt es ein supermassereiches Schwarzes Loch, aber die Wissenschaftler sind sich immer noch nicht sicher, wie sie gebildet werden.
Wir können jedoch bald beobachten, wie sie sich im sehr frühen Universum gebildet haben, dank eines Teams internationaler Wissenschaftler, die gerade vorausgesagt haben, dass entfernte supermassive Sterne in extreme Supernovae explodieren - die möglichen Vorläufer supermassiver Schwarzer Löcher, so eine kürzlich durchgeführte Studie. in der Zeitschrift veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society .
Unabhängig davon, ob die Supernovae supermassereiche Schwarze Löcher hervorbringen oder nicht, deuten Berechnungen darauf hin, dass das James Webb-Weltraumteleskop in der besten Position sein wird, um sie zu beobachten, sobald es später in diesem Jahr gestartet wird.
Ursprungsgeschichte von supermassiven Schwarzen Löchern verblüfft Wissenschaftler
Die Untersuchung von supermassiven Schwarzen Löchern ist in der heutigen Astrophysik von entscheidender Bedeutung. Konsens besagt, dass supermassive Schwarze Löcher geschmiedet wurden die gewalttätige Endgültigkeit von den alten Todesfällen der ersten kolossalen Sterne - sehr früh in der Lebensspanne des Universums -, die dann auf die heutige Größe anwuchsen, indem sie für den größten Teil der kosmischen Geschichte unermessliche Mengen an Materie verschluckten.
Diese Theorie wurde jedoch einer neuen Prüfung unterzogen, da die meisten massereichen Sterne im lokalen Universum ungefähr das Ein- oder Zweifache unserer Sonnenmasse betragen. Wenn die ersten Sterne einiger hundert Sonnenmassen die Keime der ersten Schwarzen Löcher wurden, werden sie 'Ich muss eine ungewöhnlich hohe Akkretionseffizienz aufrechterhalten, um die supermassiven Schwarzen Löcher zu bilden, von denen wir heute wissen, dass sie existieren - etwas, das sehr schwer aufrechtzuerhalten ist.
Mit anderen Worten, die Schwarzen Löcher müssten Milliarden und Abermilliarden Jahre lang ständig viel Materie essen, um supermassiv zu werden - ohne zu viel Materie wegzuwerfen.
Frühe Supernovae können von unserem Sonnensystem aus sichtbar sein
In seiner Arbeit von 2014 schlug der wissenschaftliche Mitarbeiter Ke-Jung Chen von ASIAA Taiwan vor, dass eine relativistische Instabilitäts-Supernova auftreten könnte, wenn ein ursprünglicher supermassiver Stern - das sind 10 ^ 4 bis 10 ^ 5 Sonnenmassen - unter den richtigen Bedingungen stirbt.
"Es gibt möglicherweise eine kleine Anzahl der ersten Sterne im frühen Universum mit Zehntausenden von Sonnenmassen. Sie sind wahrscheinlich die Vorfahren supermassiver Schwarzer Löcher in Galaxien", sagte Chen. a Phys.org Bericht . "Denn je massiver [...] der Samen des Schwarzen Lochs ist, desto effizienter ist er beim Verschlucken der umgebenden Materie."
"Die Schwarzen Löcher müssen keine hohe Akkretionsrate aufweisen, um schnell zu wachsen", fügte Chen hinzu.
Laut Commonsense würde es sich als schwierig erweisen, alte supermassive Sterne zu beobachten - da sie angeblich bereits explodiert sind und den größten Teil der Geschichte des Universums damit verbracht haben, zu heutigen supermassiven Schwarzen Löchern zu werden. Mit Chens Modell erzeugte das Forscherteam hinter der vorliegenden Studie jedoch eine neue Strahlunghydrodynamische Simulation - Vorhersage, wie Strahlung nicht sichtbarer Wellenlängen von den alten supermassiven Supernovae uns erreichen könnte.
Das James Webb-Weltraumteleskop könnte die Geburt eines supermassiven Schwarzen Lochs beobachten.
Und unglaublich, sie entdeckten, dass die bevorstehende James Webb-Weltraumteleskop-Mission könnte eine Chance haben, eine "lang anhaltende" Plateau-Phase aus dieser Art von Supernova zu erfassen. Entscheidend ist, dass die anhaltende Explosion als jahrzehntelange wissenschaftliche Untersuchung dienen könnte.
"Die Plateau-Phase dauert Jahrzehnte, wenn sie bei hohen Rotverschiebungen auftritt, und wird wahrscheinlich in zukünftigen Untersuchungen der tiefen Nahinfrarot-Bildgebung als beständige Quelle beobachtet", heißt es in der Studie.
Mit anderen Worten, wir werden möglicherweise bald eine Bestätigung der Entstehungsgeschichte supermassiver Schwarzer Löcher aus einer fernen Galaxie erhalten - während sich ein supermassiver Stern in eines der ersten supermassiven Schwarzen Löcher verwandelt.
Mit der bevorstehenden Mission des James Webb-Weltraumteleskops könnte sich ein Fenster zum alten Verhalten des frühen Universums öffnen, das uns die ersten empirischen Beweise und Erklärungen für die Geburt von liefert. ein supermassives Schwarzes Loch . Aber jetzt können wir nur warten und hoffen, dass das Schlimmste für sterbende, supermassereiche Sterne des frühen Universums gilt.