Astrofysikere har taget et stort skridt fremad for at forstå, hvordan disse monster sorte huller fødes.
Denne kunstners indtryk viser et muligt frø til dannelsen af et supermassivt sort hul. To af disse mulige frø blev opdaget af et italiensk team ved hjælp af tre rumteleskoper: NASA Chandra røntgenobservatorium, NASA / ESA Hubble rumteleskop og NASA Spitzer rumteleskop. Billede via NASA / CXC / M. Weiss
NASA meddelte i går (24. maj 2016), at astrofysikere har taget et stort skridt fremad for at forstå, hvordan supermassive sorte huller dannede sig. Ved hjælp af data fra tre forskellige teleskoper har forskere fundet det bedste bevis endnu for at antyde, at supermassive sorte huller i det tidlige univers blev produceret ved direkte sammenbrud af en massiv gassky.
I årevis har astronomer drøftet, hvordan den tidligste generation af supermassive sorte huller dannede meget hurtigt relativt set efter Big Bang. Nu har et italiensk team identificeret to objekter i det tidlige univers, der ser ud til at være oprindelsen af disse tidlige supermassive sorte huller. De to objekter repræsenterer de mest lovende sort hulfrø kandidater, der er fundet indtil videre.
Supermassive sorte huller indeholder millioner eller endda milliarder gange solens masse. I det moderne univers findes de i midten af næsten alle store galakser, inklusive Mælkevejen. Det supermassive sorte hul i midten af Mælkevejen har en masse på fire millioner solmasser. De to sorte hulkandidater ville også være forfader til to af de moderne supermassive sorte huller, siger forskerne.
Gruppen brugte computermodeller og anvendte en ny analysemetode til data fra NASA Chandra røntgenobservatorium, NASA / ESA Hubble-rumteleskopet og NASA Spitzer-rumteleskopet for at finde og identificere de to objekter. Begge disse nyligt opdagede sort hullede frøkandidater ses mindre end en milliard år efter Big Bang og har en indledende masse på omkring 100.000 gange solen.
Dette billede viser et af to detekterede supermassive sorte hulfrø, OBJ29323, som det ses af NASA Chandra-rumteleskopet. Egenskaberne ved røntgendata svarer til dem, der er forudsagt af modeller produceret af det italienske forskerteam. Billede via NASA / CXC / Scuola Normale Superiore / Pacucci
Fabio Pacucci, Scuola Normale Superiore i Pisa, Italien, er hovedforfatter af undersøgelsen. Pacucci sagde i en erklæring:
Vores opdagelse, hvis bekræftet, ville forklare, hvordan disse monster sorte huller blev født.
Dette nye resultat hjælper med at forklare, hvorfor vi ser supermassive sorte huller mindre end en milliard år efter Big Bang.
Der er to hovedteorier til at forklare dannelsen af supermassive sorte huller i det tidlige univers. Man antager, at frøene vokser ud af sorte huller med en masse, der er ca. ti til hundrede gange større end vores sol, som forventet til sammenbruddet af en massiv stjerne. Frøene i det sorte hul voksede derefter gennem fusioner med andre små sorte huller og ved at trække gas fra deres omgivelser. Imidlertid ville de være nødt til at vokse med en usædvanlig høj hastighed for at nå massen af supermassive sorte huller, der allerede blev opdaget i milliarder år unge univers.
Dette billede viser et af to detekterede supermassive sorte hulfrø, OBJ29323, som det ses af NASA / ESA Hubble-rumteleskopet. Billede via NASA / STScI / ESA
De nye fund understøtter et andet scenario, hvor i det mindste nogle meget massive sorte hulfrø med 100.000 gange solens masse dannet direkte, når en massiv sky af gas kollapser. I dette tilfælde vil væksten af de sorte huller blive hoppet igang og fortsætte hurtigere.
Andrea Ferrara fra Scuola Normale Superiore er også medforfatter. Ferrara sagde:
Der er meget kontrovers om, hvilken sti disse sorte huller går. Vores arbejde antyder, at vi konvergerer med ét svar, hvor sorte huller begynder store og vokser med normal hastighed, snarere end at begynde småt og vokse med en meget hurtig hastighed.
Andrea Grazian, en medforfatter fra det nationale institut for astrofysik i Italien forklarede:
Frø af sort hul er ekstremt svære at finde, og det er meget vanskeligt at bekræfte deres detektion. Vi tror dog, at vores forskning har afsløret de to bedste kandidater indtil videre.
Selvom begge sortkornkandidater matcher de teoretiske forudsigelser, er der behov for yderligere observationer for at bekræfte deres sande natur. For fuldt ud at skelne mellem de to formationsteorier vil det også være nødvendigt at finde flere kandidater.
Undersøgelsen blev offentliggjort online i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society den 28. marts 2016.
Nederste linje: Ved hjælp af data fra tre forskellige teleskoper har forskere fundet det bedste bevis, der endnu tyder på, at supermassive sorte huller i det tidlige univers blev produceret ved direkte sammenbrud af en massiv gassky.