Rahsia Lubang Hitam Gergasi: Penemuan Terbaru JWST

Rakan penyelidik, Roberto Decarli, menyatakan: "Langkah penemuan ini hanya dapat dilakukan berkat keupayaan pengimejan dan spektroskopi JWST yang sangat baik, terutamanya instrumen NIRSpec. Pemerhatian serupa dari bumi akan menjadi sangat sukar kerana ketelusan atmosfera yang lemah pada panjang gelombang ini."

Data ALMA Mengukuhkan Penemuan

Data dari Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) turut mengesan kolam gas sejuk yang besar yang dikaitkan dengan setiap AGN. Decarli menambah bahawa ini "menunjukkan kedua-dua AGN berada di pusat dua galaksi yang sedang dalam proses bergabung." Kehadiran persekitaran galaksi bergas sejuk di sekeliling setiap lubang hitam membantu menolak teori pembentukan alternatif yang ganjil, mengesahkan bahawa ini adalah penggabungan galaksi yang kaya dengan gas .

Kajian ini telah diterbitkan dalam Nature Astronomy (preprint arXiv:2607.19491).

Penemuan Kedua: Tiga Lubang Hitam dalam Satu Galaksi

Dalam kajian berasingan yang diterbitkan serentak, pasukan yang diketuai oleh Hannah Übler dari Institut Max Planck untuk Fizik Ekstraterestrial mengenal pasti tiga lubang hitam supermasif aktif dalam satu galaksi bernama J0148-4214 .

Galaksi ini terletak lebih 12.5 bilion tahun cahaya dari Bumi (anjakan merah z=5.0167), yang sepadan dengan kira-kira 1.2 bilion tahun selepas Letupan Besar .

Dua daripada lubang hitam itu terletak berhampiran di pusat galaksi, hanya terpisah 620 tahun cahaya, menunjukkan ia berada di ambang penggabungan. Lubang hitam ketiga terletak lebih jauh di kawasan luar galaksi, kira-kira 5,500 tahun cahaya dari pusat .

Pasukan penyelidik menggunakan NIRSpec JWST dalam mod Unit Medan Kamiran (NIRSpec-IFS) untuk mengesan lubang hitam ini melalui cap jari spektrum masing-masing. Setiap satunya dikenal pasti melalui pelepasan H-alpha luas tanpa pasangan garis terlarang – tanda jelas gas yang mengorbit lubang hitam besar .

Ini adalah bukti pertama tiga lubang hitam supermasif aktif dalam satu galaksi di alam semesta yang jauh. Menurut Übler: "Penemuan ini menunjukkan bahawa proses pada awal Alam Semesta sangat cekap dalam mendekatkan lubang hitam besar, menyediakan pentas untuk penggabungan lubang hitam besar yang kita jangkakan akan dikesan dengan balai cerap gelombang graviti pada masa hadapan."

Jisim lubang hitam ini dianggarkan antara beberapa juta hingga kira-kira 80 juta jisim matahari . Kajian ini diterbitkan dalam Astronomy & Astrophysics (projek BlackTHUNDER) .

Secara keseluruhannya, kedua-dua penemuan ini melukiskan gambar alam semesta muda di mana lubang hitam supermasif membesar dengan pantas melalui penggabungan yang kerap dan interaksi galaksi kaya gas. Kepekaan infra-merah JWST kini mendedahkan pasangan dan trio lubang hitam yang hampir mustahil dikesan oleh teleskop sebelumnya.