Учени засякоха гигантска бушуваща черна дупка в ранната Вселена
В далечните лимити на Вселената една свръхмасивна черна дупка показва своето неодобрение.
Тя изхвърля голямо количество вятър в междузвездното пространство и ние виждаме светлината от тази стихия от цели 13,1 милиарда години – когато Вселената е била на по-малко от 10 % от сегашната си възраст. Това е най-далечната стихия от този вид, която сме засичали в миналото, и това изобретение може да помогне на астрономите да научат повече за метода, по който се образуват галактиките.
„ Въпросът е по кое време са се зародили тези космически ветрове във Вселената? – споделя астрономът Такума Ицуми от Националната астрономическа обсерватория на Япония (NAOJ). – Въпросът е значим, защото е обвързван с един значим проблем в астрономията – по какъв начин галактиките и свръхмасивните черни дупки са коеволюирали. “
Свръхмасивните черни дупки не могат да бъдат отделени от галактиките. Тези големи обекти с маса, която е милиони до милиарди пъти по-голяма от слънчевата, съставляват мощното сърце на галактическата система – гравитационното ядро, към което съществува всичко останало в галактиката.
Освен това те играят голяма роля и в метода, по който тези техни галактики се образуват. Един от методите е механизъм, наименуван противоположна връзка. Мощни ветрове от свръхмасивните черни дупки бушуват през галактическото пространство. На някои места те отстраняват материала, който би могъл да докара до образуването на нови звезди, само че на други вършат таман противоположното – принуждават го да претърпи гравитационен колапс и да образува нови звезди. В края на краищата съществуването на черната дупка слага ограничавания върху звездната маса на галактиката.
Интересното е, че като цяло масата на свръхмасивната черна дупка е почти пропорционална на централната подутина на галактиката към нея. Астрономите не са сигурни за какво това е по този начин, защото кардинално една вселена има доста по-голяма маса от тази на свръхмасивната черна дупка в центъра ѝ. Тази пропорция обаче ни подсказва, че свръхмасивните черни дупки и техните галактики еволюират дружно, а не се образуват настрана и на някакъв стадий – да се сливат в едно.
За да проучат по какъв начин тази начална противоположна връзка може да бъде следена във Вселената, Изуми и неговите сътрудници употребяват радиотелескопа ALMA в Чили, с цел да потърсят придвижвания в потоците от газ към галактики със свръхмасивни черни дупки в ранната Вселена.
Именно по този начин откриват една вселена, наречена J1243+0100 – едвам на няколкостотин милиона години след Големия гърмеж. Анализ на радио излъчванията от праха в галактиката демонстрира, че съществуват мощни потоци, движещи се с 500 километра в секунда и със скорост на приключване 447 пъти по отношение на масата на Слънцето на година. Това несъмнено е задоволително мощен поток, кадърен да потуши раждането на каквито и да било звезди.
На процедура това е най-ранният вятър от черна дупка, разпознат досега, като върхът е усъвършенстван с цели 100 млн. години. Това кара учените да считат, че противоположната връзка е зародила доста по-рано в историята на Вселената.
Нещо повече – измерванията демонстрират, че масата на свръхмасивната черна дупка е към 330 млн. пъти по-голяма от тази на Слънцето. Анализирайки данните на ALMA, учените съумяват да изчислят и масата на издутината на J1243+0100 – тя е почти 30 милиарда пъти по-голяма от слънчевата. Това значи, че маста на черната дупка е пропорционална на към 10 % от тази на издутината. С други думи – коеволюцията на свръхмасивните черни дупки и техните галактики се следи най-малко от няколкостотин милиона години след Големия гърмеж.
Изследването е оповестено в The Astrophysical Journal.
