Ảnh: T. Müller/MPIA
Kính viễn vọng Webb đã phát hiện ra một lỗ đen cổ đại có khối lượng không thể giải thích được tương đương với một tỷ Mặt trời. Điều này được báo cáo trong bài báo, được phát hành trên tạp chí Thiên văn học Tự nhiên.
Các quan sát sử dụng thiết bị MIRI được thực hiện trên thiên hà J1120+0641 với nhân thiên hà đang hoạt động (quasar) ở độ dịch chuyển đỏ cao (z=7). Phân tích quang phổ cung cấp dữ liệu chi tiết về tính chất vật lý của đĩa bồi tụ xung quanh lỗ đen trung tâm và khí xung quanh.
Thời gian di chuyển của ánh sáng từ thiên hà đến Trái đất tương đương với tuổi của Vũ trụ, vì nó được phát ra chỉ 770 triệu năm sau Vụ nổ lớn. Do đó, lỗ đen ở lõi có quá ít thời gian để đạt tới khối lượng quan sát được.
Trước đây người ta cho rằng các lỗ đen siêu lớn trong Vũ trụ sơ khai chỉ có thể phát triển nhanh chóng nếu chúng có cơ chế hấp thụ vật chất siêu hiệu quả, nhưng một nghiên cứu mới đã phát hiện ra rằng đĩa bồi tụ và sự hấp thụ vật chất của lỗ đen trong J1120+0641 là hơi khác so với các đối tác hiện đại của họ.
Nhiệt độ của bụi trong vòng xuyến bụi xung quanh được phát hiện là cao hơn 1.300 K so với 1.300 K (nhiệt độ này đặc trưng cho bụi nóng ở các chuẩn tinh ở khoảng cách gần hơn), nhưng điều này không giải thích được sự tăng trưởng khối lượng nhanh chóng. Người ta cũng phát hiện ra rằng ánh sáng từ chuẩn tinh không bị mờ đi quá nhiều, điều này loại trừ việc đánh giá quá cao khối lượng lỗ đen do lượng bụi dư thừa.
Kết quả cho thấy các chuẩn tinh ban đầu, bao gồm J1120+0641, có các đặc tính giống như các chuẩn tinh ở các thời đại sau này. Điều này có nghĩa là các lỗ đen siêu lớn và cơ chế năng lượng của chúng đã được hình thành đầy đủ khi tuổi của Vũ trụ chỉ đạt 770 triệu năm. Do đó, các chuẩn tinh ban đầu hóa ra lại “bình thường một cách đáng kinh ngạc”. Điều này có thể được giải thích là do sự sụp đổ của các đám mây khí khổng lồ.
