Галактики, що обертаються навколо горизонту подій давнього гіганта

Використовуючи VLT Європейської південної обсерваторії, астрономи виявили шість галактик навколо надмасивної чорної діри, що датується часом, коли Всесвіту було менше мільярда років. Вперше таке скупчення спостерігалося настільки рано після Великого вибуху.

Результати дослідження допоможуть нам краще зрозуміти, як надмасивні чорні діри (одна також є у другому центрі Чумацького Шляху) утворювались і швидко зростали до своїх гігантських розмірів. Результат підтверджує теорію про те, що чорні діри швидко ростуть у великих ґратчастих структурах, які містять багато газу для їх живлення.

«Наше дослідження було проведено насамперед тому, що ми хотіли зрозуміти один із найскладніших астрономічних об’єктів — надмасивні чорні діри в ранньому Всесвіті. Це екстремальні системи, і поки що ми не маємо належного пояснення їх існування ”, — пояснив Марко Міньолі, астроном Національного інституту астрофізики (INAF) у Болоньї, Італія, і перший автор нового дослідження, нещодавно опублікованого в„ Астрономія та астрофізика ”.

Нові спостереження з VLT виявили кілька галактик (!), Що оточують надмасивну чорну діру, усі вони в космічній «павутині» з газу, що перевищує в 300 разів розмір Чумацького Шляху. "Волокна космічної павутини схожі на павутину", — порівнював Міньолі. “Галактики опиняються і ростуть там, де перетинаються волокна. Потоки газу — доступні для живлення як галактик, так і центральної надмасивної чорної діри — можуть рухатися вздовж цих ниток розжарення », — продовжив він.

Світло від великої решітчастої споруди з центральною чорною дірою у мільярд разів перевищує масу Сонця до нас, оскільки Всесвіту було лише 0,9 млрд років. "Наша робота помістила цей важливий фрагмент у вкрай неповну загадку формування та зростання таких екстремальних, але відносно поширених об'єктів так швидко після Великого вибуху", — каже співавтор Роберто Джиллі, також астроном INAF у Болоньї, посилаючись на надмасивні чорні діри.

Вважається, що перші чорні діри утворилися в результаті розпаду перших зірок. Їм довелося рости дуже швидко, щоб досягти маси одного мільярда Сонць у перші 0,9 мільярда років життя Всесвіту. Астрономи намагаються пояснити, наскільки достатньо "палива для чорних дір", щоб ці об'єкти змогли вирости до таких гігантських розмірів за такий короткий час.

Знайдена структура дає правдоподібне пояснення: "павутина" і галактики в ній містять достатньо газу, щоб забезпечити потреби центральної чорної діри, щоб стати надмасивним гігантом.

Але спочатку: як формується така гігантська веб-подібна структура? Астрономи вважають, що величезний ореол таємничої темної матерії є вирішальним у цьому випадку. Вважається, що ці великі простори невидимої речовини залучають величезну кількість газу в ранньому Всесвіті. Газ і невидима темна речовина разом утворюють гратчасту структуру, в якій можуть еволюціонувати галактики та чорні діри.

"Наші результати підтверджують думку про те, що найвіддаленіші та наймасивніші чорні діри утворюються та ростуть усередині гало темної матерії у великомасштабних структурах, і відсутність попереднього виявлення таких структур, ймовірно, була обумовлена ​​обмеженнями спостереження", — говорить Колін Норман з Університету Джона Хопкінса в Балтиморі (США) , також співавтор дослідження.

Виявлені зараз галактики є одними з найменших, які можуть спостерігати сучасні телескопи. Для відкриття потрібно було сім годин спостереження за допомогою найбільших доступних оптичних телескопів, включаючи VLT. За допомогою інструментів MUSE і FORS2 на VLT в обсерваторії Параналь в чилійській пустелі Атакама команда підтвердила зв'язок між чотирма з шести галактик і чорною дірою. "Ми вважаємо, що ми тільки що помітили вершину айсберга, і кілька галактик, виявлених досі навколо надмасивної чорної діри, є найяскравішими з них", — сказала співавтор Барбара Бальмаверде, астроном з INAF в Турині, Італія.

Ці результати сприяють нашому розумінню того, як виникали та еволюціонували надмасивні чорні діри та великі космічні структури. Надзвичайно великий телескоп (ELT), який зараз будується ESO в Чилі, дозволить продовжувати дослідження на цій основі, спостерігаючи набагато слабкіші галактики навколо надмасивних чорних дір у ранньому Всесвіті за допомогою своїх потужних інструментів.

Джерело: ESO

Facebook Comments