Med hjälp av ESO:s Very Large Telescope (VLT) har astronomer upptäckt sex galaxer som bildades runt ett supermassivt svart hål när universum var mindre än en miljard år gammalt. Detta är första gången en så nära gruppering har observerats så snart efter Big Bang, och upptäckten hjälper oss att bättre förstå hur supermassiva svarta hål, varav ett är i mitten av vår Vintergatan, bildades och växte till sina enorma storlekar så snabbt. Detta stöder teorin att svarta hål kan växa snabbt i stora, nätliknande strukturer som innehåller mycket gas för att driva dem.
Nya observationer med hjälp av ESO:s VLT har avslöjat flera galaxer som omger det supermassiva svarta hålet, som alla ligger i ett kosmiskt nät av gas som sträcker sig 300 gånger så stort som Vintergatan. "Kosmiska nättrådar är som nättrådar", förklarar Mignola. "Galaxer står och växer där glödtrådarna korsar sig, och gasströmmar som kan mata både galaxerna och det centrala supermassiva svarta hålet kan strömma längs glödtrådarna."
Ljus från denna stora spindelliknande struktur med ett svart hål på en miljard solmassor nådde oss när universum bara var 0,9 miljarder år gammalt. De allra första svarta hålen, som tros ha bildats från de första stjärnornas kollaps, var tvungna att växa mycket snabbt för att nå massan av en miljard solar under de första 0,9 miljarderna av universums liv. Men astronomer har kämpat för att förklara hur det kunde finnas tillräckligt med "svarthålsbränsle" tillgängligt för att tillåta dessa objekt att växa till så enorma storlekar på så kort tid. Den avslöjade strukturen erbjuder en rimlig förklaring: "nätet" och galaxerna i det innehåller tillräckligt med gas för att ge det bränsle som det centrala svarta hålet behöver för att snabbt bli en supermassiv jätte.
Men hur bildades så stora strukturer? Astronomer tror att gigantiska glorier av mystisk mörk materia är nyckeln. Dessa stora områden av osynlig materia tros locka till sig enorma mängder gas i det tidiga universum; tillsammans bildar gas och osynlig mörk materia nätliknande strukturer där galaxer och svarta hål kan växa.
De galaxer som upptäckts nu är bland de svagaste som kan observeras av moderna teleskop. Denna upptäckt krävde flera timmars observationer med de största tillgängliga optiska teleskopen, inklusive ESO:s VLT.
Dessa resultat bidrar till vår förståelse av hur supermassiva svarta hål och stora kosmiska strukturer bildades och utvecklades. ESO:s Extremely Large Telescope, som för närvarande byggs i Chile, kommer att kunna fortsätta denna forskning genom att observera många fler svaga galaxer runt massiva svarta hål i det tidiga universum med sina kraftfulla instrument.
Läs också:
- Astronomer sammanställde ett panorama av himlen på norra halvklotet från bilderna av TESS-teleskopet
- Webb-teleskopet klarade de rigorösa testerna med ära. Nästa är utrymme?