Un grup internațional de astronomi a măsura  cu ajutorul telescopului spațial James Webb, masa unei găuri negre supermasive inactive, situată într-o galaxie aflată la o distanță de peste 10 miliarde ani-lumină. Găurile negre nu sunt ușor de observat, dar există câteva tehnici prin care se poate calcula masa lor, pe baza cantității de lumină din jur. Totuși, această metodă nu funcționează în cazul găurilor negre inactive, care pot fi măsurate doar pe baza distorsiunilor înconjurătoare.

Această abordare necesită observarea mișcării stelelor cele mai apropiate de gaura neagră supermasivă, ceva ce tipic funcționează doar în cazul galaxiilor foarte apropiate, în care aceste stele pot fi observate la o rezoluție bună. Dar combinarea a două tehnici a permis recent aplicarea acestei metode și pentru obiecte mai distante, a cărei lumină a pornit la doar 3 miliarde ani după Big Bang.

Primul pas important către obținerea acestui rezultat a fost utilizarea telescopului James Webb. Telescopul spațial vede mai departe și mai bine în domeniul infraroșu decât orice alt instrument la zi. Al doilea truc este lentilarea gravitațională. Lumina galaxiei în cauză, MRG-M0138, este distorsionată și mărită de un grup de galaxii aflate în prim-plan, mărind spațiul din spatele lorca o lupă, evidențiind obiecte care ar fi imposibil de observat direct.

„Aceste două tehnici ne-au permis să obținem o rezoluție unghiulară comparabilă cu observarea unei monede pe suprafața Lunii”, a declarat Richard Ellis, cercetător la University College London și autor principal al studiului.

Cercetarea condusă de Andrew Newman, un fost student al lui Ellis la Institutul Științific Carnegie, oferă o perspectivă importantă pentru înțelegerea unei perioade deosebit de critice din evoluția galaxiilor. Galaxiile actuale pot fi împărțite în galaxii active și inactive. Pentru a înțelege originea sistemelor stelare inactive – denumite uneori și galaxii roșii și moarte – trebuie să începem cu perioada cunoscută sub numele de „sudul cosmic”. Aceasta a reprezentat apogeul formării stelare în univers și momentul în care găurile negre supermasive au devenit active, pe măsură ce gazul curgea către ele în urma coliziunilor dintre galaxii.

O gaură neagră supermasivă activă, care se transformă în quasar, poate genera vânturi puternice care încălzesc și expulzează gazul necesar formării stelelor. Așadar, înainte de a deveni inactiv, gaura neagră supergrea poate distruge complet capacitatea galaxiei sale de a forma stele noi, devenind una care nu se reînnoiește, ci se consumă doar. Se pare că această gaură neagră ar fi putut fi responsabilă de dispariția gazului acestei galaxii cu aproximativ 200–300 (poate chiar 400) milioane ani în urmă”, explică Ellis.

Gaura neagră este uriașă, având o masă de aproximativ 6 miliarde ori mai mare decât cea a Soarelui, sau 1000 ori mai mare decât masa lui Sagittarius A*, gaura neagră supermasivă situată în centrul Căii Lactee. Stelele care orbitează în jurul său parcurg 400 kilometrii pe secundă. Echipa intenționează să studieze obiecte similare folosind aceeași metodă. Astfel de măsurători de dinamică stelară, care utilizează în combinație telescopul James Webb și efectul de lentilă gravitațională, ne-ar putea permite să înțelegem cum încetează activitatea galaxiilor și ce rol joacă găurile negre în acest proces.

„Acest lucru deschide calea către descoperirea altor astfel de obiecte, acum că știm că este posibil din punct de vedere tehnic, și astfel putem cartografia galaxiile roșii și moarte, și putem vedea când a încetat formarea stelelor în ele dar și dacă evenimentul are o gaură neagră responsabilă”, a explicat Ellis. „S-a deschis calea către ceva ce înainte era complet imposibil.”

Misiunea Euclid, aflată în desfășurare, se preconizează că va descoperi și alte astfel de obiecte, ceea ce le va permite experților să alcătuiască o populație de obiecte candidate pentru studiu, și să obțină informații despre un moment foarte important din evoluția galaxiilor.