Για δεκαετίες τα πιο μακρινά αντικείμενα που μπορούσαμε να δούμε ήταν τα quasar. Τώρα γνωρίζουμε ότι είναι ισχυρές ενεργές μαύρες τρύπες.
Οι ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες είναι τόσο απομακρυσμένοι που μοιάζουν με σημεία φωτός που μοιάζουν με αστέρια. Μας λέει ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο πρώιμο σύμπαν ήταν ισχυρά τέρατα που οδηγούσαν την εξέλιξη των γαλαξιών τους.
Νομίζαμε ότι οι περισσότερες πρώιμες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες περνούσαν από μια τόσο δραστήρια φάση, αλλά μια νέα μελέτη δείχνει ότι οι περισσότερες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες δεν το κάνουν. Οι περισσότεροι γαλαξίες περιέχουν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Περιέχουν εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες.
Μπορούν να τροφοδοτήσουν τεράστιους πίδακες ιονισμένου αερίου που ρέουν μακριά από έναν γαλαξία με σχεδόν την ταχύτητα του φωτός, να διαχωρίσουν αστέρια για να σπείρουν έναν γαλαξία με αέριο και σκόνη, ακόμη και να απογυμνώσουν γαλαξίες από σκόνη για σχηματισμό αστεριών.
Μπορούν επίσης να παραμείνουν ήσυχοι για δισεκατομμύρια χρόνια, κρυμμένοι στο κεντρικό εξόγκωμα ενός γαλαξία, όπως και η κεντρική μαύρη τρύπα στον Γαλαξία μας. Αλλά η τεράστια μάζα αυτών των μαύρων τρυπών υποδηλώνει ότι πρέπει να έχουν αναπτυχθεί γρήγορα στην αρχή τους, υποδηλώνοντας μια περίοδο ακραίας δραστηριότητας παρόμοιας με τα μακρινά quasar.
Αυτή η νέα μελέτη εξετάζει μια περίοδο της κοσμικής ιστορίας γνωστή ως κοσμικό μεσημέρι. Είναι η εποχή που το Σύμπαν ήταν περίπου 3 – 6 δισεκατομμυρίων ετών και σηματοδοτεί την ηλικία που η παραγωγή αστεριών στο Σύμπαν βρισκόταν στο αποκορύφωμά της.
Αυτή είναι επίσης η εποχή που θα περιμέναμε να είναι ενεργές οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, καθώς η ανάδευση αερίου και σκόνης μπορεί να προκαλέσει σχηματισμό άστρων.
Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, η ομάδα συνέλεξε δεδομένα από ένα κομμάτι του ουρανού γνωστό ως Extended Groth Strip (ESG).
Το ESG είναι μια μικρή, άγονη περιοχή του ουρανού μεταξύ των αστερισμών της Μεγάλης Άρκτου και του Boötes. Παρατηρήθηκε λεπτομερώς από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble το 2004 και το 2005, το οποίο βρήκε περισσότερους από 50.000 γαλαξίες.
Το 2011, το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer παρατήρησε την περιοχή σε υπέρυθρα μήκη κύματος ως μέρος της Διεθνούς Έρευνας All-Wavelength Extended Groth Strip International Survey (AEGIS).
Το Spitzer είδε τη λάμψη πολλών ενεργών μαύρων τρυπών, αλλά όχι όσες αναμενόταν. Αυτό δεν ήταν πολύ απροσδόκητο, καθώς ήταν πολύ πιθανό ο Spitzer να μην ήταν αρκετά ευαίσθητος για να δει μικρότερα AGN ή αυτά που ήταν βαθιά τυλιγμένα στη σκόνη.
Αυτή η νέα έρευνα που πραγματοποιήθηκε από την JWST αναμενόταν να δει περισσότερα, αλλά αυτό δεν συνέβη. Το πρόγραμμα Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) βρήκε περίπου τον ίδιο αριθμό ενεργών μαύρων τρυπών με πριν. Και με την υψηλότερη ανάλυση και ευαισθησία του JWST μπορούμε απλώς να απορρίψουμε τα συμπεράσματα.
Αυτό που ανακάλυψε αυτή η ομάδα είναι ότι οι ενεργές μαύρες τρύπες είναι σπάνιες κατά το κοσμικό μεσημέρι, πράγμα που σημαίνει ότι οι περισσότερες γαλαξιακές μαύρες τρύπες αναπτύσσονται με πιο αργό ρυθμό. Η ομάδα ανακάλυψε επίσης ότι μέσα σε μικρότερους γαλαξίες δεν υπήρχε τεράστια ποσότητα σκόνης. Πολλοί από τους γαλαξίες που παρατηρήθηκαν έμοιαζαν με τον Γαλαξία.
Σπειροειδείς γαλαξίες με περιορισμένη σκόνη και μια αρκετά κεντρική μαύρη τρύπα. Αυτό υποδηλώνει την πιθανότητα ότι ο γαλαξίας μας δεν είχε ποτέ περίοδο AGN. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι αυτό το αρχικό αποτέλεσμα εστιάζει μόνο σε περίπου 400 γαλαξίες. Η ομάδα σχεδιάζει να ολοκληρώσει μια μεγαλύτερη έρευνα σε 5.000 γαλαξίες το επόμενο έτος.
Πηγή: Universe Today
