James Webb onthult voor het eerst quasarstelsels minder dan een miljard jaar na de oerknal

De James Webb-ruimtetelescoop (JWST) blijft de grenzen verleggen van waarnemingen die toegankelijk zouden zijn geweest met de Hubble-telescoop en deze keer heeft hij samen met de Japanse Subaru-telescoop bestudeerd op een van de toppen van Hawaï, Mauna Kea. Een internationaal team van astronomen, waaronder CNRS-Insu-leden en Kavli Instituut voor Natuurkunde en Wiskunde van het Universum (Kavli IPMU) keek in deze richting naar beelden van twee quasars HSC J2236+0032 en HSC J2255+0251, zoals beschreven in een artikel gepubliceerd in natuur Gratis verkrijgbaar bij arXiv.

Bedenk dat quasars begin jaren zestig astrofysici verbijsterden omdat ze voor het eerst werden ontdekt als verre radiobronnen en verschenen als sterren in telescopen die in het zichtbare keken. Deze sterren moesten oogverblindend helder zijn om op miljarden lichtjaren afstand te kunnen worden gedetecteerd, en gedurende het decennium werd duidelijk dat het sterrenstelsels moesten zijn waarvan de kernen worden ingenomen door een superzwaar zwart gat dat om een ​​onbekende reden enorme hoeveelheden materie ophoopt. en zo gravitatie-energie efficiënter vrijgeven, veel thermonucleaire reacties in de kernen van sterren.

Zwarte gaten die kort na de oerknal abnormaal verschenen?

We weten nog niet echt hoe zwarte gaten met een massa van één tot enkele miljard zons worden geboren achter de actieve kernen van sterrenstelsels die quasars zijn, maar wat is aangetoond, is dat er een proportioneel verband bestaat tussen de massa van gigantische zwarte gaten en de massa van de sterrenstelsels waarin ze zich bevinden.

Vroeger dachten we dat grote sterrenstelsels en hun zwarte gaten meer dan een miljard jaar nodig hebben om zich te vormen, maar waarnemingen in de afgelopen twee decennia, en meest recentelijk met JWST, hebben consequent aangetoond dat deze sterren veel eerder in de geschiedenis van het universum verschenen voor het doel om te vragen of ze passen in het model standaard in de kosmologie. Daarom zijn quasars die van grote afstand zichtbaar zijn zorgvuldig bestudeerd om de oudst mogelijke lichtlagen in de geschiedenis van het zichtbare universum te ontdekken.

Hubble kon sterrenstelsels die verband houden met quasars niet zien toen hij ze observeerde, minder dan drie miljard jaar na de oerknal, maar JWST heeft zojuist die limiet overschreden met twee quasars die zijn ontdekt tijdens een programma van de Subaru-telescoop en die hun gaststelsels laten zien. Omdat ze slechts 860 miljoen jaar na de oerknal waren.

Afbeeldingen van de quasars en hun sterrenstelsels werden gemaakt bij infrarode golflengten van 3,56 en 1,50 micron met behulp van het NIRCam-instrument van JWST.