Astronomer har löst mysteriet med de konstiga röda prickarna som upptäckts i bilder från James Webb Space Telescope, och identifierat dem som unga svarta hål som växer snabbt inom täta gasmoln. Denna upptäckt, ledd av forskare från Köpenhamns universitet, förklarar hur supermassiva svarta hål kunde bildas så tidigt i universums historia. Resultaten publicerades i Nature den 14 januari.
Sedan James Webb Space Telescope (JWST) började ta bilder i december 2021 från cirka 1,5 miljoner kilometer från jorden har forskare grubblat över små oförklarliga röda ljuspunkter bland stjärnor och galaxer i det avlägsna universum. Dessa »små röda prickar« dyker upp under universums ungdom, när det bara var några hundra miljoner år gammalt, och verkar försvinna ungefär en miljard år senare. Ursprungliga teorier föreslog att de var massiva galaxer synliga över 13 miljarder år av kosmisk historia, men det stred mot kända tidslinjer för galaxbildning som kräver mer tid efter Big Bang. Efter två års analys av JWST-data erbjöd ett team från Niels Bohr-institutets Cosmic Dawn Centre vid Köpenhamns universitet en genombrottsförklaring: prickarna är unga svarta hål, långt mindre än tidigare trott, omslutna av kokonger av joniserad gas. »De små röda prickarna är unga svarta hål, hundra gånger mindre massiva än man tidigare trott, omslutna av en kokong av gas som de konsumerar för att växa sig större«, sade professor Darach Watson, en av studiens huvudförfattare. »Denna process genererar enorm värme som lyser igenom kokongen. Denna strålning genom kokongen är det som ger de små röda prickarna deras unika röda färg.« Dessa svarta hål, som väger upp till 10 miljoner gånger solens massa, växer genom att ackreta gas och stoft som spiralerar in i heta, ljusa skivor innan det mesta blåses ut på grund av intensiv strålning. Watson beskrev processen: »När gas faller mot ett svart hål spiralerar den ner i en sorts skiva eller tratt mot svart hålets yta. Den kommer upp i sådan hastighet och komprimeras så tätt att den genererar temperaturer på miljontals grader och lyser starkt. Men bara en mycket liten mängd gas svalns av svart hålet. Det mesta blåses ut från polerna medan svart hålet roterar. Därför kallar vi svarta hål för 'slarviga ätare'.« Observationen fångar dessa svarta hål i en snabb tillväxtfas runt 700 miljoner år efter Big Bang och ger ledtrådar till ursprunget för supermassiva svarta hål i galaxers centra, som Vintergatans fyra miljoner solmassor stora jätte. »Vi har fångat de unga svarta hålen mitt i deras tillväxtspurt i en fas som vi inte observerat tidigare«, noterade Watson. »Den täta gas-kokongen runt dem ger bränslet de behöver för att växa mycket snabbt.« Hundratals sådana prickar har nu identifierats, vilket belyser en våldsam, slarvig era i den kosmiska evolutionen.