Teleskop James Webb mungkin telah menemukan kelas baru objek kosmik: The Black Hole Star
Astronom telah menemukan objek baru yang dapat membantu menjelaskan misterius “Titik merah kecil“Itu pertama kali terlihat oleh James Webb Space Telescope (JWST) pada tahun 2022.
Objek yang baru ditemukan, dijuluki “The Cliff,” menunjukkan bahwa titik -titik merah kecil mewakili kelas yang sama sekali baru dari benda -benda kosmik yang dikenal sebagai “bintang lubang hitam,” kata para peneliti. Objek yang baru dihipotesiskan ini pada dasarnya akan menjadi lubang hitam yang sangat cepat sehingga menyalakan kepompong gas tebal di sekitarnya, membuatnya bersinar seperti bintang.
Namun, semua teori ini masih berkembang, jadi tidak jelas apakah titik -titiknya adalah benda eksotis atau hanya tahap dalam pertumbuhan galaksi atau lubang hitam. Ketika mereka pertama kali ditemukan, titik -titik merah kecil dijuluki “pemecah alam semesta” karena mereka tampak terlalu tua untuk ada dalam beberapa miliar tahun pertama alam semesta. Oleh karena itu, para astronom melihat melampaui jenis standar objek yang diketahui untuk menemukan penjelasan tentang apa yang mungkin terjadi.
Mereka mengusulkan dua model. “Satu kemungkinan adalah bahwa titik merah kecil adalah galaksi yang sangat besar dan kompak dengan pembentukan bintang yang intens, yang mengarah ke kepadatan bintang yang sangat besar di inti mereka,” kata Fabio Pacucciseorang astrofisika di Pusat Astrofisika Harvard & Smithsonian yang tidak terlibat dalam studi baru. Skenario ini menunjukkan bahwa titik-titik merah kecil adalah galaksi kecil tapi padat dan kaya dalam bintang dan bahwa mereka melibatkan proses yang eksotis, belum pernah dilihat sebelumnya.
“Kemungkinan lain adalah bahwa mereka menjadi tuan rumah lubang hitam besar -besaran di pusat -pusat mereka, sering muncul 'overmasive' dibandingkan dengan massa bintang galaksi mereka,” katanya kepada Live Science dalam sebuah email. Dalam kedua kasus, kemerahan akan disebabkan oleh debu besar di sekitar objek.
Penjelasan kedua akan berarti bahwa titik -titik merah kecil adalah galaksi yang ditenagai oleh lubang hitam besar -besaran di pusat -pusat mereka, seperti inti galaksi aktif (AGN). Galaksi berbahan bakar lubang hitam ini tidak seperti jenis AGN lainnya yang ditemukan di alam semesta awal, yang dikenal sebagai quasar-benda yang sangat cerah yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif besar dan mudah dideteksi karena tidak diblokir oleh debu. Koneksi antara kedua jenis populasi ini masih belum jelas.
“Kedua penjelasan mendorong batas pemahaman kita saat ini tentang evolusi galaksi awal,” kata Pacucci.
A “Cliff” -Hanger
Dalam studi baru, diterbitkan 10 September di jurnal Astronomi & Astrofisikatim astronom yang dipimpin oleh Anna de Graaff Dari Max Planck Institute for Astronomy melihat titik merah kecil yang aneh yang ada 1,8 miliar tahun setelah Big Bang.
Dot merah kecil ini, yang cahayanya membutuhkan waktu hampir 12 miliar tahun untuk mencapai kami, ditemukan di antara banyak titik merah kecil lainnya yang diidentifikasi dalam Red Unknowns: Survei Ekstragalaksi Inframerah Cerah (Rubi) yang diperoleh dengan JWST.
Dalam terang objek ini, para peneliti melihat lompatan yang sangat tajam dalam kecerahan yang disebut Balmer Break. Sementara jenis kenaikan ini sering terjadi dalam terang objek yang berbeda, jenis ketajaman yang terlihat dalam cahaya objek ini tidak dapat dijelaskan oleh galaksi besar -besaran atau nuklei galaksi aktif yang khas, ditemukan para peneliti. Mereka mengidentifikasinya sebagai versi yang berlebihan dari titik merah kecil dan dijuluki “tebing” karena kenaikan tajam dalam spektrum.
Fitur yang luar biasa kuat ini membuat para astronom bertanya -tanya apakah mereka telah melihat sesuatu yang sama sekali baru. Kecerahan objek menyarankan sumber yang sangat energik, dan istirahat Balmer berasal dari gas hidrogen padat pada suhu tertentu, jelas de Graaff. Kedua petunjuk ini menyebabkan hipotesis “Black Hole Star”.
“Bintang lubang hitam [feeding] Lubang -lubang hitam besar yang dikelilingi oleh gas padat, “de Graaff menjelaskan. Ketika lubang hitam bertambah materi di sekitarnya, mereka memancarkan banyak cahaya, dan karenanya memanaskan gas, membuatnya bersinar dan dengan demikian terlihat seperti bintang.
“Perbedaan utama, tentu saja, adalah bahwa bintang normal didukung oleh fusi nuklir, yang tidak terjadi di sini,” kata De Graaff. Bintang lubang hitam dapat dianggap sebagai benda panas yang dibungkus di dalam selimut ultrathick.
“Hipotesis 'Black Hole Star' tentu menarik,” kata Pacucci. “Pekerjaan ini menarik karena mencoba menjembatani fitur pengamatan yang tidak dapat dijelaskan dari titik merah kecil dengan ide -ide teoretis seperti itu.”
Titik merah kecil lainnya mungkin memiliki tanda tangan yang sama dengan tebing yang mungkin tidak terdeteksi karena keterbatasan pengamatan, kata Pacucci. Namun, hipotesis bintang Black Hole masih pada tahap awal. Banyak lagi pengamatan akan diperlukan untuk menguji ketahanan skenario ini, dan pemantauan objek -objek ini dari waktu ke waktu akan membantu membedakan skenario, Pacucci mencatat.
“Kami belum yakin bagaimana mereka berevolusi menjadi populasi lubang hitam yang kami lihat hari ini,” kata De Graaff. “Karena jumlah titik merah kecil berkurang menuju zaman kosmik kemudian, itu harus menjadi fase yang berumur pendek.” Selanjutnya, tim akan menggunakan JWST untuk mempelajari titik -titik merah kecil yang lebih cerah untuk memahami struktur terperinci bintang lubang hitam.
Jika titik merah kecil, pada kenyataannya, bintang Black Hole, itu bisa menyelesaikan teka -teki lain. Jika bintang lubang hitam dapat tumbuh dengan kecepatan yang sangat cepat, itu bisa menjelaskan munculnya lubang hitam supermasif sangat awal di alam semesta.
Sifat sebenarnya dari titik -titik merah kecil tetap menjadi misteri. Jika lebih banyak lubang hitam yang dikeposkan ditemukan di alam semesta, para peneliti dapat mengetahui apakah titik -titik merah kecil itu benar -benar bintang lubang hitam yang eksotis, fase dalam pertumbuhan lubang hitam besar -besaran, atau hanya tahap evolusi galaksi.
