Het roodachtige object op dit infraroodbeeld is ULASJ1234 + 0907, ongeveer 11 miljard lichtjaar van de aarde verwijderd. Credit: afbeelding gemaakt met gegevens van UKIDSS en het Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) -observatorium.
Alsof het staren naar de rand van het heelal niet fascinerend genoeg was, zeggen wetenschappers van de Universiteit van Cambridge dat ze enorme, snelgroeiende superzware zwarte gaten zien die nauwelijks te detecteren zijn aan de rand van de tijd.
Dik stof omhult de zwarte gaten van het monster, maar ze zenden enorme hoeveelheden straling uit door gewelddadige interacties en botsingen met hun gaststelsels, waardoor ze zichtbaar worden in het infrarode deel van het elektromagnetische spectrum. Het team publiceerde hun resultaten in het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Het meest afgelegen object in de studie bevindt zich op maar liefst 11 miljard lichtjaar van de aarde. Oud licht van het superzware zwarte gat, genaamd ULASJ1234 + 0907 en gelegen in de buurt van het sterrenbeeld Maagd, de Maiden, heeft (met bijna 10 biljoen kilometer of 6 miljoen miljoen mijl per jaar) door de kosmos gereisd voor bijna de geschatte leeftijd van het heelal. Het zwarte monstermonster is meer dan 10 miljard keer de massa van onze zon en 10.000 keer zo zwaar als het zwarte gat in de Melkweg; waardoor het een van de meest massieve zwarte gaten is die ooit zijn gezien. En het is niet de enige. Onderzoekers zeggen dat er wel 400 reuzen zwarte gaten kunnen zijn in het kleine stukje van het heelal dat we kunnen waarnemen.
"Deze resultaten kunnen een grote impact hebben op onderzoeken naar superzware zwarte gaten", zegt Dr. Manda Banerji, hoofdauteur van de paper, in een persbericht. 'De meeste van dit soort zwarte gaten worden gezien door de materie die ze naar binnen slepen. Terwijl het naburige materiaal naar de zwarte gaten beweegt, warmt het op. Astronomen kunnen deze straling zien en deze systemen observeren. ”
Het team uit Cambridge gebruikte infraroodonderzoeken die werden uitgevoerd met de UK Infrared Telescope (UKIRT) om door het stof te turen en voor het eerst de gigantische zwarte gaten te lokaliseren.
"Deze resultaten zijn bijzonder opwindend omdat ze aantonen dat onze nieuwe infraroodonderzoeken supergrote zwarte gaten vinden die onzichtbaar zijn in optische onderzoeken", zegt Richard McMahon, co-auteur van het onderzoek. “Deze nieuwe quasars zijn belangrijk omdat we ze misschien vangen omdat ze worden gevoed door botsingen met andere sterrenstelsels. Waarnemingen met de nieuwe Atacama Large Millimeter Array (ALMA) -telescoop in Chili stellen ons in staat dit beeld direct te testen door de microgolffrequentiestraling te detecteren die wordt uitgestoten door de enorme hoeveelheden gas in de botsende sterrenstelsels. ”
Het is bekend dat enorme zwarte gaten zich in de centra van alle sterrenstelsels bevinden. Astronomen voorspellen dat de meest massieve van deze kosmische verschijnselen groeien door gewelddadige botsingen met andere sterrenstelsels. Galactische interacties veroorzaken stervorming die meer brandstof levert voor zwarte gaten om te verslinden. En tijdens dit proces verbergen dikke lagen stof de knabbelende zwarte gaten.
"Hoewel deze zwarte gaten al enige tijd zijn bestudeerd", zegt Banergi, "geven de nieuwe resultaten aan dat enkele van de meest massieve tot nu toe voor ons verborgen zijn gebleven. De nieuw ontdekte zwarte gaten, die jaarlijks het equivalent van honderden zonnen verslinden, zullen licht werpen op de fysieke processen die de groei van alle superzware zwarte gaten beheersen. ”
Astronomen vergelijken het extreme geval van ULASJ1234 + 0907 met het relatief nabije en goed bestudeerde Markarian 231. Markarian 231, op slechts 600 miljoen lichtjaar afstand gevonden, lijkt recentelijk een gewelddadige botsing te hebben ondergaan met een ander sterrenstelsel dat een voorbeeld van een stoffige, groeiend zwart gat in het lokale heelal. Het extremere voorbeeld van ULASJ1234 + 0907 daarentegen laat wetenschappers zien dat de omstandigheden in het vroege heelal turbulenter en onherbergzamer waren dan nu.
Bron: Royal Astronomical Society
Image Credit: Markarian 231, een voorbeeld van een sterrenstelsel met een stoffig, snelgroeiend superzwaar zwart gat op 600 miljoen lichtjaar van de aarde. De heldere bron in het midden van de melkweg markeert het zwarte gat terwijl er ringen van gas en stof omheen te zien zijn, evenals "getijdenstaarten" die overblijven na een recente inslag op een andere melkweg. Met dank aan NASA / ESA Hubble-ruimtetelescoop.
