Obserwacji dokonano za pomocą teleskopu VTL (Very Large Telescope). Ukazały one sześć galaktyk otaczających supermasywną czarną dziurę. Jak pisze Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), wszystkie znajdują się w kosmicznej "pajęczej sieci" gazu, która zajmuje obszar ponad 300-krotnie większy niż Droga Mleczna.
- Galaktyki znajdują się i rosną tam, gdzie krzyżują się włókna ("pajęczej sieci" - przypis redakcji). Strumienie gazu, dostępne do zasilania zarówno galaktyk, jak i centralnej supermasywnej czarnej dziury, mogą przepływać wzdłuż tych włókien - wyjaśnia Marco Mignoli, astronom z National Institute for Astrophysics (INAF) w Bolonii we Włoszech, pierwszy autor badań.
Wyniki badań opublikowano w środę na łamach czasopisma "Astronomy & Astrophysics".
- Badania były prowadzone przede wszystkim dzięki chęci zrozumienia jednych ze stanowiących największe wyzwanie obiektów astronomicznych - supermasywnych czarnych dziur we wczesnym Wszechświecie. Są to ekstremalne systemy i jak dotąd nie mamy dobrego wyjaśnienia dla ich istnienia - dodał.
Nie wiadomo, dlaczego powstała tak szybko
Według naukowców czarna dziura ma masę miliarda mas Słońca, a otaczająca ją struktura powstała, gdy Wszechświat liczył 900 milionów lat. - Nasza praca umiejscowiła ten ważny element w mocno niekompletnej układance, jaką jest formowanie się i wzrost tak ekstremalnych, a jednocześnie względnie powszechnych obiektów, tak szybko po Wielkim Wybuchu - mówi współautor Roberto Gilli, także astronom z INAF w Bolonii.
Jak podaje ESO, uważa się, że pierwsze czarne dziury powstały w wyniku zapadnięcia się pierwszych gwiazd. Musiały rosnąć bardzo szybko, aby osiągnąć masy miliarda Słońca w ciągu pierwszych 0,9 miliarda lat życia Wszechświata. Astronomowie starają się wyjaśnić, w jaki sposób mogły być dostępne wystarczająco duże ilości "paliwa dla czarnych dziur", aby umożliwić tym obiektom wzrost do tak gigantycznych rozmiarów w tak krótkim czasie.
Odnaleziona struktura daje jednak prawdopodobne wytłumaczenie. Występujące w "pajęczej sieci" galaktyki zawierają wystarczającą ilość gazu, żeby stanowić paliwo dla potrzeb centralnej czarnej dziury, aby mogła stać się takim olbrzymem.
"Wierzymy, że dostrzegliśmy dopiero czubek góry lodowej"
W jaki sposób formuje się gigantyczna struktura podobna do sieci? Zdaniem astronomów kluczowe w tym przypadku są gigantyczne halo tajemniczej ciemnej materii. Te wielkie obszary niewidzialnej materii miały być odpowiedzialne za przyciąganie olbrzymich ilości gazu we wczesnym Wszechświecie. Gaz i niewidzialna ciemna materia wspólnie formowały strukturę sieci, w której galaktyki i czarne dziury mogą ewoluować. Brak wcześniejszych obserwacji tego typu struktur prawdopodobnie był spowodowany ograniczeniami obserwacyjnymi.
- Wierzymy, że dostrzegliśmy dopiero czubek góry lodowej, a te kilka odkrytych jak dotąd galaktyk wokół supermasywnej czarnej dziury to najjaśniejsze z takich przypadków - powiedziała współautorka Barbara Balmaverde, astronom w INAF w Turynie.
Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), będący obecnie w trakcie konstrukcji przez ESO w Chile, pozwoli kontynuować badania, gdyż za pomocą swoich potężnych instrumentów będzie obserwował o wiele słabsze galaktyki wokół supermasywnych czarnych dziur we wczesnym Wszechświecie.
Autor: ps/map / Źródło: ESO
Źródło zdjęcia głównego: ESO/L. Calçada