Vi lär oss mer om svarta hål och det tidiga universum hela tiden, med hjälp av alla fantastiska markbaserade teleskoper som astronomer nu har till sitt förfogande. Nya observationer med Submillimeter Array antyder nu att sådana kolossala svarta hål var vanliga till och med för 12 miljarder år sedan, då universum bara var 1,7 miljarder år gammalt och galaxer började formas. Den nya slutsatsen kommer från upptäckten av två avlägsna galaxer, båda med svarta hål i deras centrum, som är inblandade i en spektakulär kollision.
4C60.07, den första av galaxerna som upptäcktes, kom astronomernas uppmärksamhet på grund av dess ljusa radioutsläpp. Denna radiosignal är ett tydligt tecken på en kvasar - ett snabbt snurrande svart hål som matar på sin hemgalax.
När 4C60.07 först studerades, trodde astronomer att vätgas som omger det svarta hålet genomgick en bristning av stjärnbildning och bildade stjärnor i en anmärkningsvärd hastighet - motsvarande 5 000 solar varje år. Denna kraftfulla aktivitet avslöjades av det infraröda glödet från rökiga skräp som blev kvar när de största stjärnorna snabbt dog.
Den senaste forskningen, med hjälp av den angelägna visionen om Submillimeter Array av åtta radioantenner belägna på Hawaii, avslöjade en överraskning. 4C60.07 bildar trots allt inte stjärnor. Faktum är att dess stjärnor verkar vara relativt gamla och vilande. I stället äger en otrolig stjärnbildning sig i en tidigare osynlig följeslagare, rik på gas och djupt omsluten av damm, som också har ett kolossalt svart hål i centrum.
"Den här nya bilden avslöjar två galaxer där vi bara förväntade oss att hitta en," sade Rob Ivison (UK Astronomy Technology Centre), huvudförfattare till studien som kommer att publiceras i de månatliga meddelandena från Royal Astronomical Society. ”Det är anmärkningsvärt att båda galaxerna innehåller supermassiva svarta hål i sina centra, var och en med kapacitet att driva en miljard, miljard miljarder glödlampor. Implikationerna är vidsträckta: du kan inte hjälpa dig att undra hur många andra svarta hål som lurar osynliga i det avlägsna universum. "
På grund av den begränsade ljushastigheten ser vi de två galaxerna som de fanns i det avlägsna förflutet, mindre än 2 miljarder år efter Big Bang. Den nya bilden från Submillimeter Array fångar ögonblicket då 4C60.07 slet en ström av material från sin angränsande galax, som visas i den medföljande konstnärens uppfattning. Nu har galaxerna gått samman och skapat en fotbollsformad elliptisk galax. Deras svarta hål har troligen gått samman och bildat ett enda mer massivt svart hål.
Galaxerna själva visar överraskande skillnader. Ett är ett dött system som redan har bildat alla sina stjärnor och använt sitt gasformiga bränsle. Den andra galaxen lever fortfarande bra och håller mycket damm och gas som kan bilda nya stjärnor.
”Dessa två galaxer är broderliga tvillingar. Båda har ungefär storleken på Vintergatan, men var och en är unik, ”sa Steve Willner från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, en medförfattare till uppsatsen.
"Den fantastiska upplösningen av Submillimeter Array var nyckeln till vår upptäckt," tillade han.
Källa: Smithsonian CfA
