Een internationaal team van astronomen, onder leiding van de Universiteit van Texas (UT) heeft het bestaan weten te bevestigen van een zwart gat in het verre sterrenstelsel CAPERS-LRD-z9. Het zwarte gat bestond al vijfhonderd miljoen jaar na de oerknal oftewel 13,3 miljard jaar geleden, toen ons heelal nog maar drie procent van zijn huidige leeftijd had (Astrophysical Journal Letters, 6 augustus).
Bij hun ontdekking maakten de astronomen gebruik van het CAPERS—waarneemprogramma van de Webb-ruimtetelescoop. Uit deze waarnemingen bleek dat CAPERS-LRD-z9 behoort tot een nieuwe klasse van sterrenstelsels die ‘Little Red Dots’ – kleine rode stippen – worden genoemd en alleen in de eerste anderhalf miljard jaar van het heelal voorkwamen. Ze zijn heel compact, rood en verrassend helder.
‘De ontdekking van de Little Red Dots was een grote verrassing, omdat ze totaal niet leken op de sterrenstelsels die met de Hubble-ruimtetelescoop zijn waargenomen’, zegt Steven Finkelstein, directeur van het Cosmic Frontier Center van de Universiteit van Texas. ‘Nu zijn we bezig om uit te zoeken hoe ze eruitzien en hoe ze zijn ontstaan.’
CAPERS-LRD-z9 kan astronomen daarbij helpen. Dit sterrenstelsel draagt bij aan het gestaag sterker wordende bewijs dat superzware zwarte gaten de oorzaak zijn van de opvallende helderheid van de Little Red Dots. Bij een normaal sterrenstelsel zou die helderheid wijzen op de aanwezigheid van een overvloed aan sterren. Maar de Little Red Dots bestonden in een tijd waarin zulke grote sterpopulaties waarschijnlijk niet voorkwamen.
Maar indirect kunnen ook zwarte gaten heel fel stralen. Dat komt doordat ze de materie die ze opslokken samenpersen en verhitten – een proces waarbij veel licht en energie vrijkomt. Door het bestaan van het zwarte gat in CAPERS-LRD-z9 te bevestigen, hebben de astronomen een treffend voorbeeld van deze relatie met de Little Red Dots gevonden. De ontdekking kan ook helpen verklaren wat de oorzaak is van de opvallende rode kleur van deze objecten. Die wordt wellicht veroorzaakt door de dichte gaswolk om het zwarte gat, die het licht dat erdoorheen gaat naar rodere golflengten doet opschuiven.
Ook opvallend aan CAPERS-LRD-z9 is de enorme omvang van zijn zwarte gat. Met zijn naar schatting drie miljoen zonsmassa’s neemt dit ruwweg de helft van alle massa van zijn moederstelsel voor zijn rekening. Zelfs voor een superzwaar zwart gat is dit uitzonderlijk veel. (EE)
Meet the Universe’s Earliest Confirmed Black Hole: A Monster at the Dawn of Time