Universumin ensimmäisen miljardin vuoden aikana galaksien keskusten supermassiivisista mustista aukoista puhaltaneet tuulet olivat paljon yleisempiä ja voimakkaampia kuin nykygalakseissa noin 13 miljardia vuotta myöhemmin. Tällaiset tuulet olivat niin voimakkaita, että ne hidastivat niiden supermassiivisten mustien aukkojen kasvua, joista ne syntyivät. Nämä ovat tulokset tutkimuksesta, jota johti kolme tutkijaa Italian kansallisesta astrofysiikan instituutista (INAF) Triestessä ja joka julkaistiin äskettäin Nature-lehdessä.
Työ perustuu 30 kvasaarin havaintoihin, jotka on otettu VLT:llä (Very Large Telescope) ESO:n Paranalin observatoriossa Chilessä. Kvasaarit ovat äärimmäisen kirkkaita pistelähteitä kaukaisten galaksien ytimissä, joiden säteily syntyy keskeisten supermassiivisten mustien aukkojen voimakkaasta toiminnasta, jotka absorboivat ympäröivää ainetta. Näiden kvasaarien isäntägalakseja havaittiin kosmisen aamunkoiton aikana, jolloin maailmankaikkeus oli 500 miljoonan ja miljardin vuoden välillä vanha.
"Olemme ensimmäistä kertaa mittaaneet mustien aukkojen tuulia osoittavien kvasaarien osuuden nuoressa universumissa", sanoo Manuela Bishetti, tutkija INAFista Triestessä ja uuden tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja. "Toisin kuin mitä havainnoimme meitä lähempänä olevassa maailmankaikkeudessa, huomasimme, että mustien aukkojen tuulet nuoressa universumissa ovat hyvin yleisiä, niiden nopeus on jopa 17 % valon nopeudesta ja että ne heittävät paljon energiaa isäntägalaksi".
Noin puolet tässä tutkimuksessa tutkituista kvasaareista osoittavat mustia aukkoja, jotka ovat paljon yleisempiä ja 20 kertaa voimakkaampia kuin ne, jotka tunnettiin lähemmän universumin kvasaareista, kun maailmankaikkeus oli noin 4 miljardia vuotta vanha.
"Nuoren maailmankaikkeuden mustien aukkojen havainnot osoittavat, että ne kasvavat paljon nopeammin kuin isäntägalaksit, kun taas paikallisuniversumissa mustat aukot ja galaksit kehittyvät yhdessä", lisää tutkimuksen toinen kirjoittaja Chiara Feruglio, tutkija INAF:sta Triestessä. "Tämä tarkoittaa, että jossain vaiheessa universumissa mustien aukkojen kasvua hidastavan mekanismin olisi pitänyt toimia. Havaintomme mahdollistivat tämän mekanismin tunnistamisen mustien aukkojen tuulissa, jotka syntyivät, kun maailmankaikkeuden ikä oli 0,5-1 miljardia vuotta."
Siten tuulien vapauttama energia voisi pysäyttää aineen lisääntymisen mustaan aukkoon, hidastaa sen kasvua ja käynnistää "yhteisevoluution" vaiheen mustan aukon ja sen isäntägalaksin välillä. "Tämä tutkimus antoi meille mahdollisuuden tunnistaa aikakausi universumin historiasta, jolloin mustien aukkojen tuulten vaikutus tuli merkittäväksi", lisää Bishetti. "Tällä on syvällinen vaikutus tietoihimme mustien aukkojen ja niiden galaksien alkukasvuvaiheista, mikä asettaa voimakkaita rajoituksia ensimmäisten galaksien muodostumista kuvaaville malleille."
Odottamattoman löydön teki mahdolliseksi korkealaatuiset tiedot VLT:hen asennetusta Xshooter-instrumentista osana ESO:n suurta ohjelmaa, joka sisältää noin 250 tuntia havaintoja.
Voit auttaa Ukrainaa taistelemaan venäläisiä hyökkääjiä vastaan. Paras tapa tehdä tämä on lahjoittaa varoja Ukrainan asevoimille Pelasta elämä tai virallisen sivun kautta NBU.
Lue myös: