• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Very Large Telescope ser galaxer fångade i nätet av ett supermassivt svart hål

    Med hjälp av ESO:s Very Large Telescope (VLT), astronomer har hittat sex galaxer som ligger runt ett supermassivt svart hål, första gången en så nära gruppering har setts inom universums första miljarder år. Denna konstnärs intryck visar det centrala svarta hålet och galaxerna fångade i dess gasnät. Svarta hålet, som tillsammans med skivan runt den kallas quasar SDSS J103027.09+052455.0, lyser starkt när det uppslukar materia omkring sig. Kredit:ESO/L. Calçada

    Med hjälp av ESO:s Very Large Telescope (VLT), astronomer har hittat sex galaxer som ligger runt ett supermassivt svart hål när universum var mindre än en miljard år gammalt. Det här är första gången en så nära gruppering har setts så snart efter Big Bang och fyndet hjälper oss att bättre förstå hur supermassiva svarta hål, en av dem finns i mitten av vår Vintergatan, bildades och växte till sina enorma storlekar så snabbt. Det stöder teorin att svarta hål kan växa snabbt inom stora, banliknande strukturer som innehåller mycket gas för att driva dem.

    "Denna forskning drevs främst av önskan att förstå några av de mest utmanande astronomiska objekten - supermassiva svarta hål i det tidiga universum. Dessa är extrema system och hittills har vi inte haft någon bra förklaring till deras existens, sa Marco Mignoli, en astronom vid National Institute for Astrophysics (INAF) i Bologna, Italien, och huvudförfattare till den nya forskningen som publicerades idag i Astronomi &Astrofysik .

    De nya observationerna med ESO:s VLT avslöjade flera galaxer som omger ett supermassivt svart hål, alla ligger i ett kosmiskt "spindelnät" av gas som sträcker sig till över 300 gånger Vintergatans storlek. "De kosmiska nättrådarna är som spindelnätstrådar, " förklarar Mignoli. "Galaxerna står och växer där filamenten korsar varandra, och gasströmmar – tillgängliga för att driva både galaxerna och det centrala supermassiva svarta hålet – kan flöda längs glödtrådarna."

    Ljuset från denna stora webbliknande struktur, med sitt svarta hål på en miljard solmassor, har rest till oss från en tid då universum bara var 0,9 miljarder år gammalt. "Vårt arbete har placerat en viktig bit i det i stort sett ofullständiga pusslet som är bildandet och tillväxten av sådana extrema, ändå relativt rikligt, objekt så snabbt efter Big Bang, " säger medförfattaren Roberto Gilli, även astronom vid INAF i Bologna, hänvisar till supermassiva svarta hål.

    De allra första svarta hålen, tros ha bildats från kollapsen av de första stjärnorna, måste ha växt väldigt snabbt för att nå massor av en miljard solar inom de första 0,9 miljarder åren av universums liv. Men astronomer har kämpat för att förklara hur tillräckligt stora mängder "svarthålsbränsle" kunde ha varit tillgängligt för att dessa objekt skulle kunna växa till så enorma storlekar på så kort tid. Den nyfunna strukturen erbjuder en trolig förklaring:"spindelnätet" och galaxerna i det innehåller tillräckligt med gas för att ge det bränsle som det centrala svarta hålet behöver för att snabbt bli en supermassiv jätte.

    Men hur bildades så stora webbliknande strukturer från början? Astronomer tror att gigantiska glorier av mystisk mörk materia är nyckeln. Dessa stora områden av osynlig materia tros locka till sig enorma mängder gas i det tidiga universum; tillsammans, gasen och den osynliga mörka materian bildar de nätliknande strukturerna där galaxer och svarta hål kan utvecklas.

    "Vårt fynd ger stöd till idén att de mest avlägsna och massiva svarta hålen bildas och växer inom massiva mörk materia-glorier i storskaliga strukturer, och att frånvaron av tidigare upptäckter av sådana strukturer sannolikt berodde på observationsbegränsningar, " säger Colin Norman från Johns Hopkins University i Baltimore, USA, också medförfattare till studien.

    De galaxer som nu upptäckts är några av de svagaste som nuvarande teleskop kan observera. Denna upptäckt krävde observationer under flera timmar med de största tillgängliga optiska teleskopen, inklusive ESO:s VLT. Med hjälp av instrumenten MUSE och FORS2 på VLT vid ESO:s Paranal-observatorium i den chilenska Atacamaöknen, teamet bekräftade kopplingen mellan fyra av de sex galaxerna och det svarta hålet. "Vi tror att vi precis har sett toppen av isberget, och att de få galaxer som hittills upptäckts runt detta supermassiva svarta hål bara är de ljusaste, " sa medförfattaren Barbara Balmaverde, en astronom vid INAF i Torino, Italien.

    Dessa resultat bidrar till vår förståelse av hur supermassiva svarta hål och stora kosmiska strukturer bildades och utvecklades. ESO:s extremt stora teleskop, för närvarande under uppbyggnad i Chile, kommer att kunna bygga vidare på denna forskning genom att observera många fler svagare galaxer runt massiva svarta hål i det tidiga universum med hjälp av dess kraftfulla instrument.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com