Astronomi koji koriste radijski teleskop Nacionalne zaklade za znanost vrlo veliki niz (VLA) otkrili su najzanimljiviji trag koji može odgovoriti na dugogodišnje kozmičko pitanje piletina i jaje: koje su prvo postale, supermasivne crne rupe ili divovske galaksije?
Godinama astronomi primjećuju izravan odnos između mase središnje, supermasivne crne rupe galaksije i ukupne mase "ispupčenja" zvijezda u njenom jezgru. Masivnija crna rupa masivnija je izbočina. Znanstvenici intenzivno nagađaju o tome je li se prije formirala crna rupa ili zvjezdana izbočina. Nedavno su neke teorije sugerirale da se dvije mogu istovremeno formirati.
Međutim, nova promatranja VLA-e kvazara i njegove galaksije domaćina viđena onakva kakvi su bili kad je Svemir bio star manje od milijardu godina ukazuju na to da mlada galaksija ima supermasiranu crnu rupu, ali ne i ogromnu izbočinu zvijezda.
„Pronašli smo veliku količinu plina u ovoj mladoj galaksiji, i kada dodamo masu ovog plina u crnu rupu, oni dodaju gotovo ukupnu masu cijelog sustava. Dinamika galaksije podrazumijeva da nije preostala velika masa koja bi mogla nadoknaditi veličinu zvjezdanih ispupčenja predviđenih trenutnim modelima ", rekao je Chris Carilli iz Nacionalnog opservatorija za radio astronomiju (NRAO), u Socorro, NM.
Znanstvenici su proučavali kvazar nazvan J1148 + 5251, koji je s više od 12,8 milijardi svjetlosnih godina najudaljeniji kvazar do sada pronađen. Otkriven 2003. godine Sloan Digital Sky Survey, J1148 + 5251 je mlada galaksija sa svijetlim kvazarskim jezgrom kakva je bila kad je Svemir imao samo 870 milijuna godina. Svemir je sada star 13,7 milijardi godina.
Ciljajući VLA na J1148 + 4241 oko 60 sati, istraživači su mogli utvrditi količinu molekularnog plina u sustavu. Pored toga, uspjeli su izmjeriti pokrete tog plina i tako procijeniti ukupnu masu galaktičkog sustava. Ranije studije sustava pokazale su da je crna rupa 1 do 5 milijardi puta veća od mase našeg Sunca.
Nova promatranja VLA pokazuju da u sustavu postoji oko 10 milijardi solarnih masa molekularnog plina i da je ukupna masa sustava 40-50 milijardi solarnih masa. Plinovi i crna rupa u kombinaciji čine 11-15 milijardi solarnih masa od tog ukupnog iznosa.
„Prihvaćeni omjer označava da bi crna rupa ove mase trebala biti okružena zvjezdanim ispupčenjem od nekoliko trilijuna solarnih masa. Naše dinamičko mjerenje pokazuje da nije preostalo puno mase, izuzev crne rupe i plina, da bi se stvorio zvjezdani ispupčenje. To pruža dokaze da se crna rupa formira prije zvjezdane izbočine “, rekao je Fabian Walter iz Instituta Max Planck za radioastronomiju u Heidelbergu u Njemačkoj, koji je bio postdoktorski stipendist Janskyja u NRAO-u u Socorru kada su obavljena promatranja.
"Jedan primjer zasigurno nije slučaj, ali u ovom objektu mi očito imamo primjer crne rupe bez mnogo zvjezdanih ispupčenja. Sada moramo napraviti detaljne studije o više takvih objekata u dalekom, ranom Svemiru ”, rekao je Carilli. "Uz znatno poboljšanu osjetljivost Proširenog VLA-a i velike milimetarske matrice (ALMA) Atacama, koji će doći na red za nekoliko godina, imat ćemo potrebne alate da konačno riješimo to pitanje", dodao je Carilli.
"Ovakve studije su ključ za razumijevanje kako su se galaksije prvo formirale", rekao je Walter.
Walter i Carilli radili su s Frankom Bertoldijem i Karlom Mentenom iz Instituta Max Planck u Bonnu; Pierre Cox s Instituta za svemirsku astrofiziku Sveučilišta Pariz-Jug; Fred K.Y. Lo NRAO u Charlottesvilleu, VA; Xiahui Fan iz Opservatorija za stjuarde Sveučilišta u Arizoni; i Michael Strauss sa Sveučilišta Princeton, na projektu. Njihovi rezultati istraživanja objavljuju se u Astrophysical Journal Letters.
Nacionalna opservatorija za radio astronomiju je objekt Nacionalne zaklade za znanost, a djeluje prema ugovoru suradnje udruženih sveučilišta, Inc.
Izvorni izvor: NRAO News Release
