Det rödaktiga objektet i denna infraröda bild är ULASJ1234 + 0907, som ligger cirka 11 miljarder ljusår från jorden. Kredit: bild skapad med data från UKIDSS och WISE-observatoriet Wide-field Infrared Survey Explorer.
Som om att stirra mot universumskanten inte var tillräckligt fascinerande, säger forskare vid University of Cambridge att de ser enorma, snabbt växande supermassiva svarta hål som knappt kan upptäckas nära tidens kant.
Tjockt damm täcker monsterets svarta hål men de avger enorma mängder strålning genom våldsamma interaktioner och kollisioner med deras värdgalaxer vilket gör dem synliga i den infraröda delen av det elektromagnetiska spektrumet. Teamet publicerade sina resultat i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Det mest avlägsna objektet i studien ligger på 11 miljarder ljusår från jorden. Forntida ljus från det supermassiva svarta hålet, med namnet ULASJ1234 + 0907 och beläget mot konstellationen Virgo, Maiden, har rest (på nästan 10 biljoner kilometer, eller 6 miljoner mil, per år) över kosmos under nästan uppskattad ålder av universum. Monstersvart hålet är mer än 10 miljarder gånger massan av vår sol och 10 000 gånger massivare än det svarta hålet inbäddat i Vintergalaxen; vilket gör det till ett av de mest massiva svarta hålen som någonsin har sett. Och det är inte ensamt. Forskare säger att det kan finnas så många som 400 jättar svarta hål i den lilla spjället i universum som vi kan observera.
"Dessa resultat kan ha en betydande inverkan på studier av supermassiva svarta hål", säger Dr Manda Banerji, huvudförfattare till tidningen, i ett pressmeddelande. ”De flesta svarta hål av den här typen ses genom det ämne de drar i. När det angränsande materialet spiraler in mot de svarta hålen, värms det upp. Astronomer kan se denna strålning och observera dessa system. ”
Teamet från Cambridge använde infraröda undersökningar som genomfördes på det brittiska infraröda teleskopet (UKIRT) för att kika igenom dammet och hitta de gigantiska svarta hålen för första gången.
"Dessa resultat är särskilt spännande eftersom de visar att våra nya infraröda undersökningar hittar supermassiva svarta hål som är osynliga i optiska undersökningar," säger Richard McMahon, medförfattare till studien. ”Dessa nya kvasarer är viktiga eftersom vi kanske fångar dem när de matas genom kollisioner med andra galaxer. Observationer med det nya Atacama Large Millimeter Array (ALMA) teleskopet i Chile kommer att göra det möjligt för oss att testa denna bild direkt genom att upptäcka den mikrovågsfrekvensstrålning som utsänds av de stora mängder gas i de kolliderande galaxerna. ”
Enorma svarta hål är kända för att ligga i centrum för alla galaxer. Astronomer förutspår att de mest massiva av dessa kosmiska fenomen växer genom våldsamma kollisioner med andra galaxer. Galaktiska interaktioner utlöser stjärnbildning som ger mer bränsle för att svarta hål kan slukas. Och det är under denna process som tjocka skikt av damm gömmer de knasande svarta hålen.
”Även om dessa svarta hål har studerats under en längre tid,” säger Banergi, ”de nya resultaten tyder på att några av de mest massiva som hittills har varit dolda för vår åsikt. De nyupptäckta svarta hålen, som äter motsvarigheten till flera hundra solar varje år, kommer att belysa de fysiska processerna som styr tillväxten av alla supermassiva svarta hål. ”
Astronomer jämför det extrema fallet ULASJ1234 + 0907 med den relativt närliggande och väl studerade Markarian 231. Markarian 231, som hittades bara 600 miljoner ljusår bort, verkar nyligen ha genomgått en våldsam kollision med en annan galax som producerar ett exempel på en dammig, växande svart hål i det lokala universum. Däremot, det mer extrema exemplet med ULASJ1234 + 0907, visar forskare att förhållandena i det tidiga universum var mer turbulenta och ogästvänliga än i dag.
Källa: Royal Astronomical Society
Bildkredit: Markarian 231, ett exempel på en galax med ett dammigt snabbt växande supermassivt svart hål beläget 600 miljoner ljusår från jorden. Den ljusa källan i mitten av galaxen markerar det svarta hålet medan ringar av gas och damm kan ses runt den såväl som "tidvattenssvansar" kvar från en nyligen påverkan med en annan galax. Med tillstånd av NASA / ESA Hubble Space Telescope.
