Научниците фрлија светлина на долготрајната мистерија за древните супермасивни црни дупки и галаксиите во кои се населени гледајќи во неверојатно светли објекти кои постоеле во раниот универзум, само 500 милиони до една милијарда години по Големата експлозија, објави новото истражување, пишува VICE.
Црните дупки се воодушевувачки региони на космосот кои содржат толку многу маса на толку мал простор што ништо, дури ни светлината, не може да ги избегне нивните гравитациони сили. Иако има неодговорени прашања за црните дупки од сите големини и возрасти, супермасивните црни дупки што го населувале раниот универзум се особено неразбирливи.
На пример, не е јасно како овие чудовишни објекти станале толку огромни, при што некои достигнуваат маса една милијарда пати поголема од онаа на Сонцето, толку рано во временската линија на универзумот. Покрај тоа, научниците долго време се збунети за тоа што ги забавило тие рани скокови на раст и ги водело супермасивните црни дупки во посимбиотски развој со нивните галаксии домаќини.
Сега, научниците предводени од Мануела Бишети, постдокторски истражувач за италијанскиот Национален институт за астрофизика при Астрономската опсерваторија во Трст, дојдоа до неочекувано откритие дека екстремно силните ветрови од раните супермасивни црни дупки веројатно го забавиле нивниот раст.
Бишети и нејзините колеги набљудувале 30 квазари, екстремно светлечки објекти кои често се наоѓаат во центарот на древните галаксии и ги идентификувале овие ветрови како почетна фаза на „повратна информација за црните дупки“, процес кој е централен за развојот на модерните галаксии, вклучително и нашата Млечниот пат, според студијата објавена во средата во „Nature“.
„Овој резултат за прв пат нагласува дека повратните информации за црните дупки имаат важна улога во обликувањето на раните фази на раст и на црните дупки и на галаксиите, и дека силата на повратните информации за црните дупки може да еволуира со текот на времето“, рече Бишети во е-пошта.
„Ова обезбедува клучни ограничувања за теоретските модели на еволуцијата на галаксиите“.
Супермасивни црни дупки постојат во центарот на повеќето галаксии, на пример, Млечниот Пат содржи објект кој е околу четири милиони пати поголем од Сонцето. Научниците пронајдоа чудна специфична корелација помеѓу масите на црните дупки и нивните галаксии домаќини во она што е познато како универзум со „ниско црвено поместување“, што е уште еден начин да се опише модерниот универзум во кој живееме, каде што светлосните бранови не се толку протегани во црвени бранови должини како древна светлина од раниот универзум со „високо поместување на црвено“. Галаксиите со ниско црвено поместување имаат тенденција да бидат околу 100 пати помасивни од нивните централни црни дупки, сооднос што е толку конзистентен што навестува симбиотски процес на раст помеѓу црните дупки и нивните галаксии, во кој структурите го стабилизираат развојот на едни со други.
Сепак, како што објасни Бишети, „ова не е точно за универзумот со големо црвено поместување и за квазарите во нашата студија, за кои забележуваме дека црните дупки се премасивни (десет пати помасивни) во однос на нивните галаксии домаќини“.
„Ова имплицира дека, во текот на првите милијарда години од универзумот, црните дупки мора да пораснале побрзо од нивните галаксии домаќини“, додаде таа.
Бишети и нејзините колеги беа во можност да ги проучат овие брилијантни квазари со „висок сооднос сигнал-шум“ со снимање на 250 часа набљудувања со спектрографот „X-shooter“ на многу големиот телескоп на Европската јужна опсерваторија во Чиле. Тимот се надеваше дека „X-shooter“ ќе обезбеди подетален поглед на ветровите, или одливите, поттикнати од овие рани супермасивни црни дупки, кои се кинат низ раните галаксии, влијаејќи на нивниот развој.
„Ова истражување беше мотивирано од фактот дека, иако астрономите очекуваат црните дупки силно да влијаат на еволуцијата на галаксиите кога универзумот бил стар околу една милијарда години, има многу малку набљудувања со доволен квалитет за да се поддржи или отфрли ова“, рече Бишети. .
На нивно чудење, истражувачите откриле дека ветровите на црните дупки во раниот универзум биле исклучително чести и околу 20 пати помоќни од оние во модерниот универзум.
„Очекувавме да откриеме дека ветровите на црните дупки во младиот универзум работат слично на она што го набљудуваме во подоцнежните епохи, во универзумот поблиску до нас“, додаде таа. „Наместо тоа, бевме многу изненадени и возбудени од големиот број на многу енергични ветрови што ги откривме, бидејќи тоа укажува на силна еволуција на повратните информации за црните дупки со текот на времето“.
Додека студијата нуди привлечен поглед на оваа голема транзиција во односот помеѓу галаксиите и нивните централни црни дупки, Бишети рече дека ќе бидат потребни повеќе набљудувања за да се откријат дополнителни детали за овој танц меѓу космичките џинови на работ на просторот и времето.
На крајот на краиштата, истражувачите се надеваат дека ќе користат телескопи од следната генерација, вклучувајќи го неодамна лансираниот вселенски телескоп Џејмс Веб и претстојниот Екстремно голем телескоп во Чиле, за да го зумираат влијанието на ветровите на црните дупки врз раните галаксии и нивните ѕвезди.
„Сега сакаме да ја следиме оваа студија со разбирање дали и како набљудуваните одливи на црните дупки влијаат на растот на галаксијата домаќин“, рече Бишети, додавајќи дека сегашните телескопи можат да го забележат само „најсветлиот врв на ледениот брег на населението квазари на овие многу високи поместувања на црвено“.
превод: М. М.