Przerośnięta czarna dziura w typowej galaktyce

Zespół astronomów odkrył czarną dziurę, która rosła znacznie szybciej niż galaktyka, w centrum której się znajduje. Odkrycie to podważa dotychczasowe założenia dotyczące rozwoju galaktyk.

Wspomniana czarna dziura została pierwotnie odkryta przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz dzięki przeglądowi Sloan Digital Sky Survey i misjom XMM-Newton oraz Chandra.

Międzynarodowy zespół astrofizyków uzupełnił obserwacje tej czarnej dziury za pomocą 10-metrowego teleskopu Keck’a na Hawajach. To, co odkryli było dla nich zaskakujące. Dane zebrane z nowego instrumentu ukazały gigantyczną czarną dziurę w przeciętnej galaktyce o nazwie CID-947. Wiek obserwowanej galaktyki to niespełna 2 miliardy lat. Czarna dziura w jej wnętrzu ma masę blisko 7 miliardów mas Słońca i jest jedną z najbardziej masywnych odkrytych dotąd. Jednakże nie masa samej czarnej dziury zaskoczyła astronomów a masa galaktyki, w której się znajduje. Z obserwacji wynika, że w galaktyce o niewielkich rozmiarach istnieje gigantyczna czarna dziura. Takie same wyniki obliczeń uzyskały dwa niezależne zespoły badawcze, co potwierdza obserwacje.

Dotychczas astronomowie sądzili, że czarne dziury i ich galaktyki powstają mniej więcej jednocześnie a potem proces “karmienia się” czarnych dziur materią z okolicy zostaje zatrzymany, by mogły powstać gwiazdy. Najnowsze wyniki sugerują, że procesy te przebiegają inaczej, przynajmniej we wczesnym Wszechświecie. Większość galaktyk, włączając w to naszą Drogę Mleczną, posiada w swoim centrum czarną dziurę o masie milionów czy miliardów mas Słońca. Obserwowana młoda czarna dziura ma masę wynoszącą 10% masy galaktyki, w której się znajduje. Jest to o tyle zaskakujące, że większość obserwowanych czarnych dziur ma masę 0,2 - 0,5% masy swojej galaktyki. Wynik ten sugeruje, że wspominana czarna dziura rosła znacznie szybciej, niż CID-947, co jest sprzeczne z dotychczasowymi modelami galaktyk.

Dzięki analizie danych z teleskopu Chandra astronomowie doszli do wniosku, że owa czarna dziura zakończyła już swój proces wzrostu. Jednakże inne dane wskazują, że powstawanie nowych gwiazd w galaktyce nie zakończyło się jeszcze. Galaktyka może kontynuować swój wzrost w przyszłości ale związek pomiędzy masą czarnej dziury i gwiazd pozostanie wyjątkowo ścisły. Naukowcy uważają, że CID-947 może być prekursorem najbardziej ekstremalnych, masywnych systemów, które obserwujemy w dzisiejszym lokalnym Wszechświecie, takich jak na przykład galaktyka NGC 1277 w gwiazdozbiorze Perseusza, odległa od Drogi Mlecznej o około 220 milionów lat. Astronomowie mają nadzieję na uzyskanie dodatkowych powiązań między czarnymi dziurami i galaktykami, dzięki obserwacjom z radioteleskopu ALMA w Chile.

Źródło: Chandra

Urania - Postępy Astronomii