Podczerwone oczy Obserwatorium Webba ujawniają z żywymi szczegółami tajemnice czarnych dziur

Powyższe zdjęcie kwazara RX J1131-1231 wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba uwydatnia soczewkowanie grawitacyjne, powiększające kwazar, umożliwiając szczegółowe badanie jego właściwości i otaczającej go ciemnej materii. Emisje promieniowania rentgenowskiego wskazują, że czarna dziura szybko się obraca, prawdopodobnie w wyniku łączenia się galaktyk. Źródło zdjęcia: ESA/Web, NASA, CSA, A. Nirenberg

Internetowy obraz RX J1131-1231 wykorzystuje do eksploracji soczewkowanie grawitacyjne Kwazar’S Czarna dziura Oraz ciemna materia, która ujawnia szczegóły dotyczące jej wzrostu i składu masowego Wszechświata.

To jest nowe Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba Zdjęcie przedstawia soczewkowanie grawitacyjne kwazara znanego jako RX J1131-1231, który leży około sześciu miliardów lat świetlnych od Ziemi, w konstelacji kraterów. Uważany jest za jeden z najlepiej odkrytych do tej pory kwazarów soczewkowych, ponieważ galaktyka na pierwszym planie zniekształca obraz kwazara w tle w jasny łuk i tworzy cztery obrazy obiektu.

Soczewkowanie grawitacyjne, przewidziane po raz pierwszy przez Einsteina, oferuje rzadką możliwość badania obszarów w pobliżu czarnej dziury w odległych kwazarach, działając jak naturalny teleskop i powiększając światło z tych źródeł. Cała materia we wszechświecie zniekształca otaczającą ją przestrzeń, a większe masy powodują silniejszy efekt. Wokół bardzo masywnych obiektów, takich jak galaktyki, światło przechodzące w ich pobliżu podąża za tą zniekształconą przestrzenią, sprawiając wrażenie, że odchyla się od swojej pierwotnej ścieżki w wyraźnie widocznym stopniu. Jedną z konsekwencji soczewkowania grawitacyjnego jest to, że może ono powiększać odległe obiekty astronomiczne, umożliwiając astronomom badanie obiektów, które w innym przypadku byłyby bardzo słabe lub bardzo odległe.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykonał zdjęcie kwazara RX J1131-1231, oddalonego o sześć miliardów lat świetlnych, pokazując efekty soczewkowania grawitacyjnego, gdy odległy kwazar powiększa się, tworząc jasny łuk i liczne obrazy. Prawa autorskie: ESA/Webb, NASA i CSA, A. Nierenberg

Pomiary emisji promieniowania rentgenowskiego z kwazarów mogą dostarczyć informacji o tym, jak szybko obraca się centralna czarna dziura, dając naukowcom ważne wskazówki na temat wzrostu czarnych dziur w czasie. Na przykład, jeśli czarna dziura wyrosła głównie w wyniku zderzeń i połączeń między galaktykami, powinna gromadzić materię, tworząc stabilny dysk, a stały dopływ nowej materii z dysku powinien prowadzić do szybko obracającej się czarnej dziury. Z drugiej strony, jeśli czarna dziura rozrośnie się w wyniku wielu małych epizodów akrecji, będzie akreować materię z przypadkowych kierunków. Obserwacje wykazały, że czarna dziura w tym konkretnym kwazarze obraca się z ponad połową prędkości światła, co sugeruje, że ta czarna dziura rosła w wyniku łączenia się, a nie przyciągania materii z różnych kierunków.

To zdjęcie zostało zrobione przy użyciu kamery internetowej. Radosny (Instrument średniej podczerwieni) w ramach programu obserwacyjnego mającego na celu badanie ciemnej materii. Ciemna materia to niewidzialna forma materii, która stanowi większość masy Wszechświata. Obserwacje kwazarów Webba pozwalają astronomom badać naturę ciemnej materii w mniejszych skalach niż kiedykolwiek wcześniej.