Supermasywne czarne dziury przerastają swoje galaktyki

Credit: X-ray: NASA/CXC/Penn. State/G. Yang et al & NASA/CXC/ICE/M. Mezcua et al.; Optical: NASA/STScI; Illustration: NASA/CXC/A. Jubett

Wzrost największych czarnych dziur we Wszechświecie jest szybszy od tempa powstawania gwiazd w galaktykach, które zamieszkują – wskazują dwa nowe projekty badawcze wykorzystujące dane z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra oraz innych teleskopów.

Na powyższej grafice widoczne jest Głębokie Pole Południowe Chandry (kolor niebieski) – to najgłębsze zdjęcie wykonane w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Zostało ono połączone ze zdjęciami wykonanymi za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a w zakresie widzialnym i podczerwonym (czerwony, zielony i niebieski).  Każde z niebieskich źródeł z Chandry to gorący gaz opadający na supermasywne czarne dziury w centrum galaktyki macierzystej (co przedstawiono na ilustracji w prawym dolnym rogu).

[AdSense-A]

 

Jeden zespół badaczy kierowany przez Guanga Yanga z Penn State obliczył stosunek tempa wzrostu supermasywnej czarnej dziury do tempa powstawania nowych gwiazd w galaktyce i odkrył, że jest on znacznie wyższy dla bardziej masywnych galaktyk. W przypadku galaktyk zawierających około 100 miliardów mas Słońca, stosunek ten jest dziesięciokrotnie wyższy niż dla galaktyk zawierających około 10 miliardów mas słońca w formie gwiazd.

Wykorzystując olbrzymie ilości danych z Chandry, HST oraz innych obserwatoriów Yang wraz ze swoimi współpracownikami zbadań tempo wzrostu czarnych dziur w galaktykach oddalonych od nas o 4,3-12,2 miliarda lat świetlnych. Dane rentgenowskie obejmowały Głębokie Pole Południowe i Północne Chandry oraz dane z przeglądu COSMOS-Legacy.

[AdSense-B]

 

Druga grupa naukowców, kierowana przez Mar Mezcua z Institute of Space Sciences w Hiszpanii niezależnie przebadała 72 galaktyki znajdujące się w centrach gromad galaktyk w odległościach do około 3,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi i porównali ich własności w zakresie rentgenowskim i radiowym. Ich prace wskazują, że masy czarnych dziur są dziesięciokrotnie większe od mas oszacowanych za pomocą innej metody wykorzystującej założenie, że czarne dziury i galaktyki wzrastają w tym samym tempie.

Badania prowadzone przez Mezcua wykorzystywały dane z Chandry oraz dane radiowe z Australia Telescope Compact Array, Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) oraz Very Long Baseline Array.

Źródło: Chandra X-ray Center