Supermasywna czarna dziura uwięziła sześć galaktyk. Naukowcy spojrzeli w bardzo odległą przeszłość

Naukowcy odkryli sześć młodych galaktyk z okresu, gdy Wszechświat miał mniej niż miliard lat. Galaktyki te zostały uwięzione w grawitacyjnych sidłach supermasywnej czarnej dziury. To pierwsze tak odległe obserwacje tego typu.

Naukowcy z National Institute for Astrophysics (INAF) w Bolonii we Włoszech korzystający z należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) teleskopu VLT (Very Large Telescope) odkryli prastarą czarną dziurę.

Czarna dziura i sześć galaktyk sprzed miliardów lat

Wykryty obiekt należy do klasy supermasywnych czarnych dziur, czyli tych najpotężniejszych jakie spotykamy we Wszechświecie (są jeszcze czarne dziury masy gwiazdowej i pośredniej). Zazwyczaj supermasywne czarne dziury znajdują się w centrach galaktyk grawitacyjnie skupiając dookoła siebie obłoki pyłu i gwiazdy.

Tym razem naukowcy odkryli jednak czarną dziurę, która przechwyciła grawitacyjnie aż sześć pobliskich galaktyk i wraz z ogromną ilością gazu uwięziła je w strukturze przypominającą pajęczą sieć. Całe to skupisko materii rozciąga się ogromnej przestrzeni - ponad 300 razy większej niż średnica Drogi Mlecznej.

Włókna kosmicznej sieci są jak pajęcza sieć. Galaktyki znajdują się i rosną tam, gdzie krzyżują się włókna. Strumienie gazu – dostępne do zasilania zarówno galaktyk, jak i centralnej supermasywnej czarnej dziury – mogą przepływać wzdłuż tych włókien

- tłumaczy Marco Mignoli, główny autor badania cytowany w komunikacie ESO.

Obiekt wiążący grawitacyjnie sześć wspomnianych galaktyk ma masę aż miliarda Słońc. Dla porównania masa Sagittariusa A*, czyli supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej to "zaledwie" ok. 4,3 mln mas naszej gwiazdy.

Naukowcy ujrzeli młody Wszechświat

Co ciekawe, odkryta czarna dziura wraz z sześcioma galaktykami znajduje się bardzo daleko od Słońca, dzięki czemu naukowcom udało się zobaczyć te obiekty takimi, jakie były zaledwie 0,9 mld lat po Wielkim Wybuchu. Obecnie Wszechświat ma 13,82 mld lat, co oznacza, że światło od "pajęczej sieci" galaktyk podróżowało do Ziemi przez niemal 13 mld lat. To pierwsze tego typu obserwacje tak odległych galaktyk obiegających supermasywną czarną dziurę.

Naukowcy zauważają, że odnaleziona struktura pozwoli im lepiej zrozumieć proces powstawania supermasywnych czarnych dziur. Zgodnie z obecnym stanem wiedzy powstają one jako czarne dziury masy gwiazdowej, a dopiero z biegiem lat pochłaniają materię zwiększając swoją masę. A jest to proces bardzo czasochłonny.

Badacze wciąż nie wiedzą, jak to możliwe, że supermasywne czarne dziury obserwujemy zarówno we współczesnym Wszechświecie, jak i w momencie, gdy miał on mniej niż miliard lat. Obiekty te potrzebują czasu, a także gigantycznej ilości znajdującej się w pobliżu materii, aby "urosnąć" do takich rozmiarów.

Uważa się, że kluczem do zrozumienia mogą być gigantyczne halo tajemniczej ciemnej materii, które przyciągały grawitacyjnie ogromną ilość gazu we wczesnym Wszechświecie. To właśnie skupione blisko siebie obłoki widzialnej i ciemnej materii - takie, jak odkryta właśnie struktura - mogły stanowić "paliwo" do budowy supermasywnych czarnych dziur, które obecnie znajdują się w centrach współczesnych galaktyk.

Nasze 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

- dodaje Mignoli.