J 2024

Evidence for heavy-seed origin of early supermassive black holes from a z ≈ 10 X-ray quasar

BOGDÁN, Ákos, Andy D. GOULDING, Priyamvada NATARAJAN, Orsolya Eszter KOVÁCS, Grant R. TREMBLAY et. al.

Základní údaje

Originální název

Evidence for heavy-seed origin of early supermassive black holes from a z ≈ 10 X-ray quasar

Autoři

BOGDÁN, Ákos (garant), Andy D. GOULDING, Priyamvada NATARAJAN, Orsolya Eszter KOVÁCS (348 Maďarsko, domácí), Grant R. TREMBLAY, Urmila CHADAYAMMURI, Marta VOLONTERI, Ralph P. KRAFT, William R. FORMAN, Christine JONES, Eugene CHURAZOV a Irina ZHURAVLEVA

Vydání

Nature Astronomy, Nature Portfolio, 2024, 2397-3366

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10308 Astronomy

Stát vydavatele

Německo

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 14.100 v roce 2022

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001183998300001

Klíčová slova anglicky

Compact astrophysical objects; Early universe; Galaxies and clusters; High-energy astrophysics

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 2. 4. 2024 16:01, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Observations of quasars reveal that many supermassive black holes (BHs) were in place less than 700 Myr after the Big Bang. However, the origin of the first BHs remains a mystery. Seeds of the first BHs are postulated to be either light (that is, 10−100 M⊙), remnants of the first stars, or heavy (that is, 10−105 M⊙), originating from the direct collapse of gas clouds. Here, harnessing recent data from the Chandra X-ray Observatory, we report the detection of an X-ray-luminous massive BH in a gravitationally lensed galaxy identified by the James Webb Space Telescope at redshift z ≈ 10.3 behind the cluster lens Abell 2744. This heavily obscured quasar with a bolometric luminosity of ~5 × 1045 erg s−1 harbours an ~107−108 M⊙ BH assuming accretion at the Eddington limit. This mass is comparable to the inferred stellar mass of its host galaxy, in contrast to what is found in the local Universe wherein the BH mass is ~0.1% of the host galaxy’s stellar mass. The combination of such a high BH mass and large BH-to-galaxy stellar mass ratio just ~500 Myr after the Big Bang was theoretically predicted and is consistent with a picture wherein BHs originated from heavy seeds.

Návaznosti

GX21-13491X, projekt VaV
Název: Zkoumání žhavého vesmíru a porozumění kosmické zpětné vazbě (Akronym: EHU)
Investor: Grantová agentura ČR, Exploring the Hot Universe and Understanding Comic Feedback