제임스 웹 우주망원경을 사용하여 수집한 관측 결과 태양 질량의 9만 배에 달하는 활성 초거대질량 블랙홀이 발견되었으며, 이 블랙홀은 주변 공간에서 물질을 흡수하면서 활발하게 성장하고 있습니다. 빅뱅 이후 570억 천만 년이 지난 이 블랙홀은 성장한 최초의 초거대질량 블랙홀이지만 과학자들은 이 기록이 오래 유지되지 않기를 바라고 있습니다.
지금까지 발견된 최초의 은하 중 하나인 블랙홀 내부에서 발견되었습니다. EGSY8p7, 이후 CEERS 1019로 이름이 변경되었습니다. 이 발견은 초기 우주의 가장 큰 미스터리 중 하나인 Cosmic Dawn의 블랙홀이 짧은 기간에 어떻게 그렇게 큰 크기로 성장했는지를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.
오스틴에 있는 텍사스 대학의 천체물리학자 레베카 라슨(Rebecca Larson)이 주도한 이 발견에 대한 자세한 기사는 천체물리학 저널(The Astrophysical Journal)의 특별호에 실렸습니다. Larson은 ScienceAlert에 "우리는 가장 멀리 떨어져 있는 활동은하핵(AGN)과 우리가 발견한 가장 오래된 블랙홀을 발견했습니다."라고 말했습니다. Larson은 원래 초기 우주에서 별 형성에 의해 생성된 빛을 연구하는 작업의 일부로 CEERS 1019를 관찰했습니다.
라이만 알파 방사선이라고 불리는 이 빛은 별이 형성되는 동안 중성 수소의 이온화에 의해 생성되는 것으로 생각됩니다. 초기 우주는 빛의 전파를 막는 중성 수소 안개로 가득 차 있었는데, 이 수소가 이온화된 후에야 빛이 자유롭게 전파될 수 있었습니다.
이 재이온화 시대는 알려진 바와 같이 완전히 연구되지 않았습니다. 우리는 13,8억년 전 빅뱅 이후 처음 1019억년 동안 일어난 것으로 알고 있지만, 초기 우주까지 그 정도까지 들여다보는 것은 매우 어렵다. CEERS 2015와 몇몇 다른 초초기 은하는 상대적으로 밝기 때문에 이 연구를 위한 훌륭한 대상입니다. 이 은하는 년 허블 데이터에서 확인되었으며 당시 관측된 가장 초기이자 가장 먼 은하였습니다.
후속 관찰에서 그 존재를 확인했지만 더 자세한 정보는 파악하기 어려웠습니다. 우주의 팽창으로 인해 우주에서 가장 초기의 빛은 JWST와 같은 강력한 특수 적외선 장비가 필요한 스펙트럼의 적외선 부분으로 멀리 이동했습니다. 그것을 연구하기 위해.
따라서 JWST가 등장했을 때 이 시대의 가장 밝은 허블 은하인 CEERS 1019가 명백한 표적이 되었습니다. 망원경은 개의 장비를 모두 사용하여 시간 동안만 은하계를 관찰했지만 풍부한 데이터를 제공했습니다.
그런 다음 Larson은 그녀가 예상하지 못한 것을 발견했습니다. 밝은 별 형성 외에도 AGN과 일반적으로 관련된 광범위한 방출 기능이 있습니다. 그녀가 일부 AGN 연구원들에게 그것에 대해 말했을 때 상황이 흥미로워졌습니다. 일반적으로 초기 우주의 은하는 초신성에서 나오는 빛이나 별 형성에서 나오는 빛을 방출합니다. 같은 은하계에서 둘 다 보는 것은 극히 예상치 못한 일이었습니다.
"우리는 몇 주 동안 그렇게 되어야 한다고, 둘 중 하나여야 한다고 주장했습니다. 그리고 그것이 둘 다라는 것이 밝혀졌습니다. 우리가 보는 방출선에 블랙홀의 영향이 어느 정도 있지만 우리가 이미지에서 보는 대부분의 빛은 여전히 은하의 별 형성 부분에 의해 지배됩니다." 초대질량 블랙홀이 13,2억 년 전에 존재했고 계속해서 성장해 왔다는 것은 생각만큼 놀라운 일이 아닙니다.
초기 우주에서 훨씬 더 큰 블랙홀이 발견되었으며, 빅뱅 이후 1342억 0928천만 년 후에 발견된 준은하 J690+800에는 0313억 태양 크기의 초대질량 블랙홀이 있습니다. 빅뱅 이후 1806억 670천만 년 후에 발견된 J1,6-의 블랙홀의 크기는 억 개의 태양입니다.
이 두 퀘이사는 모두 AGN 방출에 의해 지배됩니다. Larson과 그녀의 동료들에 따르면 CEERS 1019는 중간 단계입니다. AGN이 지배하는 후기의 더 큰 은하와 그 은하와 블랙홀이 처음에 어떻게 형성되기 시작했는지 사이의 지점입니다. CEERS 1019의 초대질량 블랙홀을 살펴보면 연구원들은 우주에서 가장 초기의 별 중 하나와 같은 무거운 물체의 붕괴로 인해 물체가 형성되었다고 믿습니다. 이 별들은 오늘날 우리 주변에서 볼 수 있는 별들보다 훨씬 더 컸기 때문에 그러한 붕괴로 인한 블랙홀은 초거대성으로 가는 길에 앞장서게 될 것입니다.
Larson이 지적했듯이 결과는 단 한 시간의 관찰 만에 얻어졌습니다. 정말로 깊은 관찰은 더 멀리 떨어져 있고 심지어 더 희미한 은하를 드러낼 것으로 예상되며, 이는 마침내 우주가 어떻게 탄생하고 성장했는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
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