In het hart van het oorspronkelijke universum onthult een klein rode sterrenstelsel een geheim dat niemand had verwacht. De astronomen ontdekten het oudste en meest verre zwarte gat ooit waargenomen: het bevindt zich in de Capers-Lrd-Z9 Galaxy, wiens licht meer dan 13,3 miljard jaar heeft gereisd voordat ze ons bereikten. Toen het vormde, had het universum slechts 3% van zijn huidige tijdperk.
Ondanks zijn kleine formaat herbergt het sterrenstelsel een supermassief zwart gat met een geschatte massa van maximaal 300 miljoen keer dat van de zon. Een indrukwekkend bedrag, vooral als we bedenken dat de hele gast Galaxy net over deze sterrenmassa bevat. De aanwezigheid van zo’n massief object in zo’n oud tijdperk van het universum twijfelde aan alle huidige theorieën over de vorming en evolutie van zwarte gaten.
De ontdekking kwam dankzij de gegevens van de James Webb Space Telescope, die het mogelijk maakte om sterrenstelsels zo ver en zwak te observeren dat ze tot een paar jaar geleden onzichtbaar zijn geweest.
Onschadelijk voor kosmisch monster
Capers-Lrd-Z9 leek aanvankelijk een van de vele “kleine rode stippen”, kleine rode stippen die in de gegevens van de Webb-telescoop verschijnen. Deze objecten, de afgelopen jaren massaal gedetecteerd, hadden nieuwsgierigheid gewekt naar hun compacte vorm en ongebruikelijke kleur, maar niemand verwachtte iets zo extreem te vinden.
Tot een meer in -diepte -analyse hebben de astronomen een onmiskenbare energieteken geïdentificeerd: die geproduceerd door een actieve galactische kern, of een zwart gat dat materiaal verslindt met zeer hoge snelheden. Tijdens dit proces wordt het gas dat het omringt, opwarmt en een intens licht vrijgeeft, zo krachtig dat het zelfs door kosmologische afstanden zichtbaar is.
In het geval van Capers-Lrd-Z9 lijkt het zwarte gat bijna de helft van de massa van de hele melkweg te vertegenwoordigen. Een figuur dat verrast, vooral in vergelijking met onze Melkweg, waarbij het centrale zwarte gat “slechts” 4 miljoen zonnemassa heeft.
De hypothesen over zijn oorsprong
De aanwezigheid van zo’n groot zwart gat in zo’n vroeg tijdperk is niet compatibel met huidige theoretische modellen, die een langzame groei bieden, beginnend bij de overblijfselen van de eerste sterren.
Om te proberen deze afwijking uit te leggen, overwegen wetenschappers twee hoofdscenario’s. De eerste is dat het zwarte gat al heel massief werd geboren, na de directe ineenstorting van een enorme gaswolk, die een eerste “zaad” van ongeveer 100.000 zonnemassa’s vormde. De tweede is dat het begon vanuit een kleinere massa – misschien honderd keer die van de zon – maar vervolgens geaccumuleerde materialen bij de ritmes die nooit eerst werden waargenomen, misschien zelfs de grenzen die door de klassieke fysica worden bedoeld.
Sommige onderzoekers houden ook rekening met een nog extremere theorie: die van oorspronkelijke zwarte gaten, direct geboren uit de chaos van het universum onmiddellijk na de oerknal. Maar dit blijft een hypothese die nog moet worden geverifieerd.
De rode kleur als een indicatie
Een ander belangrijk element van de ontdekking betreft de intense rode kleur van de melkweg. De spectroscopische analyse toonde aan dat Capers-Lrd-Z9 is omgeven door een zeer dichte gasewolk, die het niet alleen moeilijk maakt om te observeren, maar ook zijn licht verandert. Deze verschuiving naar rood, roodverschuiving genoemd, is een van de tekenen die astronomen zoeken om zeer oude sterrenstelsels te identificeren.
Alleen dit effect had in eerste instantie Capers-Lrd-Z9 geclassificeerd als een eenvoudige “rode stip”, vergelijkbaar met vele anderen. Maar dankzij de details van de Webb -telescoop was het mogelijk om te verifiëren dat er binnen een actief, krachtig en volledig functioneel zwart gat is.
Capers-Lrd-Z9 zou een verband kunnen vertegenwoordigen tussen de allereerste sterrenstelsels en de moderne, zoals de onze. Er wordt gedacht dat deze kleine objecten een kort maar intens leven hadden, snel oplichten in de eerste miljoen jaar na de oerknal, en vervolgens uitgeschakeld of samengevoegd met andere systemen.
Tot op heden was de aanwezigheid van een supermassief zwart gat binnen zo’n oud en compact object nooit bevestigd. Hierdoor kunt u uiteindelijk de “rode stippen” aansluiten op de geboorte van de eerste kosmische structuren, waardoor er nieuw licht wordt gegooid op hoe de grotere sterrenstelsels zich hebben gevormd.
Deze ontdekking is niet alleen een buitengewoon technologisch doel, maar ook een uitnodiging om de theorieën over de evolutie van het universum te herzien. De eerste “kosmische monsters” zijn eindelijk onthullend en zijn groter en meer mysterieus dan het zich had voorgesteld.
U kunt ook geïnteresseerd zijn in:
