Cały czas uczymy się więcej o czarnych dziurach i wczesnym wszechświecie, korzystając z niesamowitych teleskopów naziemnych, które astronomowie mają teraz do dyspozycji. Nowe obserwacje za pomocą tablicy submilimetrowej sugerują teraz, że takie kolosalne czarne dziury były powszechne nawet 12 miliardów lat temu, kiedy wszechświat miał zaledwie 1,7 miliarda lat, a galaktyki dopiero zaczynały się formować. Nowy wniosek pochodzi z odkrycia dwóch odległych galaktyk, obie z czarnymi dziurami w swoich centrach, które biorą udział w spektakularnej kolizji.
4C60.07, pierwsza z odkrytych galaktyk, zwróciła uwagę astronomów ze względu na jasną emisję radiową. Ten sygnał radiowy jest charakterystycznym znakiem kwazara - szybko wirującej czarnej dziury, która żywi się swoją macierzystą galaktyką.
Kiedy po raz pierwszy zbadano 4C60.07, astronomowie sądzili, że gazowy wodór otaczający czarną dziurę ulega gwałtownej formacji gwiazd, tworząc gwiazdy z niezwykłą szybkością - równowartość 5000 słońc każdego roku. Ta energiczna aktywność została ujawniona przez promieniowanie podczerwone od zadymionych szczątków, które pozostały, gdy największe gwiazdy szybko umarły.
Ostatnie badania, wykorzystujące baczną wizję matrycy submilimetrowej ośmiu anten radiowych zlokalizowanych na Hawajach, ujawniły niespodziankę. 4C60.07 w końcu nie tworzy gwiazd. Rzeczywiście, jego gwiazdy wydają się być stosunkowo stare i spokojne. Zamiast tego zachodzi niezwykłe formowanie się gwiazd w niewidzialnej wcześniej galaktyce towarzyszącej, bogatej w gaz i głęboko zasypanej pyłem, która ma również kolosalną czarną dziurę w środku.
„Ten nowy obraz ujawnia dwie galaktyki, w których spodziewaliśmy się tylko jednej”, powiedział Rob Ivison (UK Astronomy Technology Centre), główny autor badania, które zostanie opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. „Co ciekawe, obie galaktyki zawierają supermasywne czarne dziury w swoich centrach, z których każda może zasilać miliard, miliard miliardów żarówek. Konsekwencje są dalekosiężne: nie można przestać się zastanawiać, ile innych kolosalnych czarnych dziur czai się niewidzialnych w odległym wszechświecie ”.
Ze względu na skończoną prędkość światła widzimy dwie galaktyki takie, jakie istniały w odległej przeszłości, mniej niż 2 miliardy lat po Wielkim Wybuchu. Nowy obraz z tablicy Submillimeter Array uchwycił moment, w którym 4C60.07 wyrwał strumień materiału z sąsiedniej galaktyki, jak pokazano w koncepcji towarzyszącej mu artystki. Do tej pory galaktyki połączyły się, tworząc galaktykę eliptyczną w kształcie piłki nożnej. Ich czarne dziury prawdopodobnie połączyły się i utworzyły jedną, bardziej masywną czarną dziurę.
Same galaktyki wykazują zaskakujące różnice. Jednym z nich jest martwy system, który uformował już wszystkie swoje gwiazdy i zużył paliwo gazowe. Druga galaktyka wciąż żyje i ma się dobrze, zawiera dużo pyłu i gazu, które mogą tworzyć nowe gwiazdy.
„Te dwie galaktyki są braterskimi bliźniakami. Oba są mniej więcej wielkości Drogi Mlecznej, ale każda z nich jest wyjątkowa ”- powiedział Steve Willner z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, współautor artykułu.
„Znakomita rozdzielczość matrycy submilimetrowej była kluczem do naszego odkrycia” - dodał.
Źródło: Smithsonian CfA
