Nieuwe ontdekking werpt licht op zeer vroege superzware zwarte gaten

[univers]

Dit systeem bestaat uit een paar sterrenstelsels, genaamd IC 694 en NGC 3690, die zo'n 700 miljoen jaar geleden dicht bij elkaar kwamen. Als gevolg van deze interactie onderging het systeem een ​​heftige uitbarsting van stervorming. In de afgelopen vijftien jaar zijn er zes supernova's ontploft in de buitenste regionen van de melkweg, waardoor dit systeem een ​​onderscheidende supernovafabriek is geworden.
Credit NASA, ESA, het Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration en A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)
Licentie type Naamsvermelding (CC BY 4.0)

Astronomen van de Universiteit van Texas en de Universiteit van Arizona hebben een snelgroeiend zwart gat ontdekt in een van de meest extreme sterrenstelsels die we in het zeer vroege heelal kennen . De ontdekking van het sterrenstelsel en het zwarte gat in het centrum geeft nieuwe aanwijzingen over de vorming van de allereerste superzware zwarte gaten. Het nieuwe werk is gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Met behulp van waarnemingen die zijn gedaan met de Atacama Large Millimeter Array (ALMA), een radioobservatorium in Chili, heeft het team vastgesteld dat het sterrenstelsel, COS-87259 genaamd, dat dit nieuwe superzware zwarte gat bevat, zeer extreem is en sterren vormt met een snelheid van 1000 keer die van onze eigen Melkweg en bevat meer dan een miljard zonsmassa's aan interstellair stof. Het sterrenstelsel schijnt helder door zowel deze intense uitbarsting van stervorming als het groeiende superzware zwarte gat in het centrum.

Het zwarte gat wordt beschouwd als een nieuw type oerzwart gat - een zwaar omhuld door kosmisch "stof", waardoor bijna al zijn licht wordt uitgestraald in het midden-infrarode bereik van het elektromagnetische spectrum. De onderzoekers hebben ook ontdekt dat dit groeiende superzware zwarte gat (vaak een actieve galactische kern genoemd) een sterke straal materiaal genereert die met bijna de lichtsnelheid door het gaststelsel beweegt.

Tegenwoordig bevinden zich zwarte gaten met massa's die miljoenen tot miljarden keren groter zijn dan die van onze eigen zon in het centrum van bijna elk sterrenstelsel. Hoe deze superzware zwarte gaten voor het eerst zijn gevormd, blijft een mysterie voor wetenschappers, vooral omdat verschillende van deze objecten zijn gevonden toen het heelal nog heel jong was. Omdat het licht van deze bronnen er zo lang over doet om ons te bereiken, zien we ze zoals ze in het verleden bestonden; in dit geval slechts 750 miljoen jaar na de oerknal, wat ongeveer 5% is van de huidige leeftijd van het heelal.

Wat vooral verbazingwekkend is aan dit nieuwe object, is dat het werd geïdentificeerd boven een relatief klein stukje van de hemel dat doorgaans wordt gebruikt om vergelijkbare objecten te detecteren - minder dan 10 keer de grootte van de volle maan - wat suggereert dat er duizenden vergelijkbare bronnen in de zeer vroeg heelal. Dit was totaal onverwacht op basis van eerdere gegevens.

De enige andere klasse van superzware zwarte gaten die we in het zeer vroege heelal kenden, zijn quasars, dit zijn actieve zwarte gaten die relatief niet worden verduisterd door kosmisch stof. Deze quasars zijn uiterst zeldzaam op afstanden die vergelijkbaar zijn met die van COS-87259, met slechts enkele tientallen aan de hemel. De verrassende ontdekking van COS-87259 en zijn zwarte gat roept verschillende vragen op over de overvloed aan zeer vroege superzware zwarte gaten, evenals de soorten sterrenstelsels waarin ze zich normaal gesproken vormen.

Ryan Endsley, de hoofdauteur van het artikel en nu een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Texas in Austin, zegt: "Deze resultaten suggereren dat zeer vroege superzware zwarte gaten vaak zwaar werden verduisterd door stof, misschien als gevolg van de intense stervormingsactiviteit. in hun gaststelsels. Dit is iets dat anderen al een paar jaar voorspellen, en het is erg leuk om het eerste directe observatiebewijs te zien dat dit scenario ondersteunt.”

Soortgelijke soorten objecten zijn gevonden in het meer lokale, hedendaagse heelal, zoals Arp 299 hier getoond . In dit systeem botsen twee sterrenstelsels tegen elkaar en veroorzaken een intense starburst en een zware verduistering van het groeiende superzware zwarte gat in een van de twee sterrenstelsels.

Endsley voegt eraan toe: "Hoewel niemand had verwacht dit soort objecten in het zeer vroege heelal te vinden, is de ontdekking ervan een stap in de richting van een veel beter begrip van hoe miljarden zonnemassa zwarte gaten zich zo vroeg in het leven van het heelal konden vormen. , en ook hoe de meest massieve sterrenstelsels voor het eerst evolueerden.”



https://ras.ac.uk/news-and-press/news/n ... lack-holes