JWST entdeckt frühestes Paar von schwarzen-Loch-angetriebenen Quasaren

Astronomen, die das James Webb Space Telescope nutzen, haben das älteste Paar von supermassereichen, schwarzen-Loch-angetriebenen Quasaren entdeckt, das je gesehen wurde, bezeichnet als J1602+4228AB und Spitzname Nāpōwawāʻenakaulua. Das Paar ist so zu sehen, wie es 900 Millionen Jahre nach dem Urknall war, während eines Zeitraums, der als Kosmische Dämmerung bekannt ist.

Entdeckungsdetails

Die beiden Quasare sind durch 18.100 Lichtjahre voneinander getrennt, etwa ein Fünftel des Durchmessers der Milchstraße. Ihre schwarzen Löcher haben Massen von 1,5 Milliarden und 400 Millionen Mal der Masse der Sonne. Dies macht Nāpōwawāʻenakaulua zu dem kompaktesten Quasar-Paar, das während der Kosmischen Dämmerung gefunden wurde.

"Es gibt keine definitive theoretische Erklärung dafür, wie ein einzelner dieser riesigen Quasare so früh im Alter unseres Universums existiert, geschweige denn zwei", sagte Silvia Onorato, Leiterin des Forschungsteams vom NOIRLab, in einer Erklärung.

"Wir beobachteten Nāpōwawāʻenakaulua zu einer Zeit, als das Universum nur ein Dreizehntel seines Alters hatte, und erstaunlicherweise sind seine supermassereichen schwarzen Löcher genauso massiv wie die, die wir heute sehen."

Wie es gefunden wurde

Die Entdeckung stammt aus Daten der Aether-Umfrage von JWST, die eine Zählung von Objekten im frühen Universum durchführt. Unter Verwendung des NIRSpec-Instruments von JWST hat die Umfrage 200 Quasare aufgedeckt, knapp unter der Hälfte aller derzeit bekannten Quasare des frühen Universums. Während der Durchsicht des Aether-Datensatzes fand das Team, dass der Quasar J1602+4228A einen Begleiter hat, der jetzt als J1602+4228B bezeichnet wird.

Die definitive Bestätigung erforderte Beobachtungen mit dem GNIRS-Infrarotspektrographen am bodengestützten Gemini North-Teleskop, das sich auf Maunakea in Hawaii befindet. Außergewöhnlich transparente Himmel und ideale Beobachtungsbedingungen über zwei Nächte machten die Beobachtungen erfolgreich. Zusätzliche Daten vom GMOS-Optikspektrographen ermöglichten es dem Team, die Eigenschaften des Systems zu verfeinern.

Warum es wichtig ist

Aktuelle Modelle deuten darauf hin, dass schwarze Löcher mindestens 1 Milliarde Jahre brauchen sollten, um genug zu fressen und zu verschmelzen, um Massen zu erreichen, die Millionen oder Milliarden Mal der Masse der Sonne entsprechen. Seit Beginn der Operationen im Jahr 2022 hat das JWST regelmäßig supermassereiche schwarze Löcher entdeckt, die Quasare antreiben, die so früh wie 400 Millionen Jahre nach dem Urknall sichtbar sind. Die Entdeckung von Nāpōwawāʻenakaulua, beschrieben als das dritte Quasar-Paar, das während der Kosmischen Dämmerung gesehen wurde, stellt aktuelle Modelle des schwarzen-Loch-Wachstums in Frage.

"Nāpōwawāʻenakaulua ist eine wirklich einzigartige Umgebung", sagte Onorato. "Es ist ein Labor für Astronomen, um zu studieren, wie die allerersten massereichen Galaxien und ihre zentralen schwarzen Löcher durch direkte Galaxienwechselwirkungen während dieser frühen Zeiten zusammengebaut wurden."

Die Ergebnisse des Teams wurden am Dienstag (10. Nov.) in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

Quellen (auf Englisch)

• space.com: Astronomers stunned after James Webb Space Telescope discovers the earliest pair of black hole-powered quasars | Space
• universemagazine.com: The most distant pair of quasars in the early Universe has been discovered

KI-Übersetzung des englischen Originalartikels, automatisch geprüft, damit sie dasselbe aussagt wie das Original. Die Quellen wurden auf Englisch geprüft.