_ Gaură neagră în centrul o galaxie din universul timpuriu a primit un aflux de masă mai puțin decât se aștepta, astronomii află că

Cu instrumentul GRAVITY îmbunătățit de la Very Large Telescope Interferometer al Observatorului European de Sud, o echipă de astronomi condusă de Institutul Max Planck căci Fizica extraterestră a determinat masa unei găuri negre dintr-o galaxie la doar 2 miliarde de ani după Big Bang. Cu 300 de milioane de mase solare, gaura neagră este de fapt sub-masivă în comparație cu masa galaxiei gazdă. Cercetătorii bănuiesc ce se întâmplă aici.

O lucrare despre această lucrare este publicată în revista Nature.

În universul mai local, astronomii au observat relații strânse între proprietățile galaxiilor și masa găurilor negre supermasive care se află în centrele lor, sugerând că galaxiile și găurile negre co-evoluează. Un test crucial ar fi sondarea acestei relații în timpurile cosmice timpurii, dar pentru aceste galaxii îndepărtate, metodele tradiționale directe de măsurare a masei găurii negre sunt fie imposibile, fie extrem de dificile.

Chiar dacă aceste galaxii sunt adesea strălucesc foarte puternic (au fost supranumite „quazari” sau „obiecte cvasi-stelare” când au fost descoperite pentru prima dată în anii 1950), sunt atât de departe încât nu pot fi rezolvate cu majoritatea telescoapelor.

„În În 2018, am făcut primele măsurători revoluționare ale masei găurii negre a unui quasar cu GRAVITATE”, spune Taro Shimizu, om de știință la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră. „Totuși, acest quasar era foarte aproape. Acum, am împins până la o deplasare către roșu de 2,3, corespunzând unui timp de retrospectivă de 11 miliarde de ani.”

GRAVITY+ deschide acum o cale nouă și precisă. pentru a studia creșterea găurilor negre în această epocă critică, numită adesea „amiază cosmică”, când atât găurile negre, cât și galaxiile creșteau rapid.

„Aceasta este într-adevăr următoarea revoluție în astronomie – acum putem obține imagini ale găuri negre din universul timpuriu, de 40 de ori mai clare decât este posibil cu telescopul James Webb”, subliniază Frank Eisenhauer, director la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră, care conduce grupul care dezvoltă instrumentul GRAVITY și îmbunătățirile GRAVITY+. GRAVITY combină toate cele patru telescoape de 8 metri ale ESO Very Large Telescope interferometric, creând în esență un telescop virtual gigant cu un diametru de 130 de metri.

Echipa a reușit să rezolve spațial mișcarea norilor de gaz în jurul valorii de gaura neagră centrală a galaxiei, numită SDSS J092034.17+065718.0, în timp ce se rotesc într-un disc gros. Acest lucru permite o măsurare directă a masei găurii negre. Cu 320 de milioane de mase solare, masa găurii negre se dovedește a fi de fapt subponderală în comparație cu galaxia gazdă, care are o masă de aproximativ 60 de miliarde de mase solare. Acest lucru sugerează că galaxia gazdă a crescut mai repede decât gaura neagră supermasivă, indicând o întârziere între creșterea galaxiei și a găurii negre pentru unele sisteme.

„Scenariul probabil pentru evoluția acestei galaxii pare a fi un feedback puternic al supernovei. , unde aceste explozii stelare expulzează gaz din regiunile centrale înainte ca acesta să poată ajunge în gaura neagră din centrul galactic”, spune Jinyi Shangguan, om de știință în același grup de cercetare. „Gaura neagră poate începe să crească rapid – și să ajungă din urmă cu creșterea globală a galaxiei – odată ce galaxia a devenit suficient de masivă pentru a reține un rezervor de gaz în regiunile sale centrale chiar și împotriva feedback-ului supernovei.”

Pentru a determina dacă acest scenariu este, de asemenea, modul dominant de co-evoluție pentru alte galaxii și găurile negre centrale ale acestora, echipa va continua cu măsurători de înaltă precizie a masei găurilor negre din universul timpuriu.

(Fluierul)