I løbet af universets første milliard år var vindene, der blæste fra supermassive sorte huller i galaksernes centre, meget hyppigere og kraftigere end dem, der ses i moderne galakser omkring 13 milliarder år senere. Sådanne vinde var så kraftige, at de bremsede væksten af de supermassive sorte huller, hvorfra de dukkede op. Disse er resultaterne af en undersøgelse ledet af tre videnskabsmænd fra det italienske nationale institut for astrofysik (INAF) i Trieste, offentliggjort for nylig i tidsskriftet Nature.
Arbejdet er baseret på observationer af 30 kvasarer taget med Very Large Telescope (VLT) ved ESO's Paranal Observatory i Chile. Kvasarer er ekstremt lyse punktkilder i kernerne af fjerne galakser, hvis stråling opstår på grund af den intense aktivitet af centrale supermassive sorte huller, der absorberer det omgivende stof. Værtsgalakserne for disse kvasarer blev observeret under den kosmiske daggry, hvor universet var mellem 500 millioner og 1 milliard år gammelt.
"For første gang har vi målt andelen af kvasarer i det unge univers, der udviser sorte hul-vinde," siger Manuela Bishetti, forsker ved INAF i Trieste og førsteforfatter til det nye studie. "I modsætning til det, vi observerer i universet tættere på os, fandt vi ud af, at vindene fra sorte huller i det unge univers er meget almindelige, har en høj hastighed på op til 17 % af lysets hastighed og kaster en masse energi ind i værtsgalaksen".
Omkring halvdelen af de undersøgte kvasarer i denne undersøgelse viser sorte hul-vinde, der er meget mere almindelige og 20 gange kraftigere end dem, man kender i kvasarer fra det nærmere univers, da universet var omkring 4 milliarder år gammelt.
"Observationer af sorte huller i det unge univers viser, at de vokser meget hurtigere end deres værtsgalakser, mens sorte huller og galakser i lokaluniverset udvikler sig sammen," tilføjer medforfatter af undersøgelsen Chiara Feruglio, en forsker ved INAF i Trieste. "Det betyder, at på et tidspunkt i universet burde en mekanisme, der bremser væksten af sorte huller, have virket. Vores observationer gjorde det muligt for os at identificere denne mekanisme i sorte hullers vinde, der opstod, da universets alder var 0,5-1 milliard år."
Således kunne den energi, der frigives af vindene, stoppe yderligere ophobning af stof til det sorte hul, bremse dets vækst og indlede en fase med "sam-evolution" mellem det sorte hul og dets værtsgalakse. "Denne undersøgelse gjorde det muligt for os at identificere en æra i universets historie, hvor indflydelsen fra sorte hulsvinde blev betydelig," tilføjer Bishetti. "Dette har dybtgående implikationer for vores viden om de indledende vækstfaser af sorte huller og deres galakser, hvilket sætter stærke begrænsninger på modellerne, der beskriver dannelsen af de første galakser."
Den uventede opdagelse blev muliggjort af data af høj kvalitet fra Xshooter-instrumentet installeret på VLT som en del af ESO's store program, som omfatter omkring 250 timers observationer.
Du kan hjælpe Ukraine med at kæmpe mod de russiske angribere. Den bedste måde at gøre dette på er at donere midler til Ukraines væbnede styrker gennem Red livet eller via den officielle side NBU.
Læs også: