Galaksije niso naključno razpršene po vesolju. Združujejo se ne le v kopice, temveč tudi v ogromne medsebojno povezane filamentarne strukture, med katerimi so velikanske puste praznine. Ta kozmična mreža je bila sprva šibka in je sčasoma postajala vse bolj izrazita, saj je gravitacija pritegnila snov skupaj.
Nitast razpored desetih galaksij
Astronomi so z Nasinim vesoljskim teleskopom James Webb odkrili nitast razpored desetih galaksij, ki so obstajale le 830 milijonov let po velikem poku. Struktura, dolga 3 milijone svetlobnih let, je zasidrana v svetlečem kvazarju – galaksiji z aktivno supermasivno črno luknjo v jedru. Ekipa meni, da se bo nit sčasoma razvila v masivno jato galaksij, podobno znani jati Coma v bližnjem vesolju.
»Presenetilo me je, kako dolg in ozek je ta filament,« je dejal član ekipe Xiaohui Fan z Univerze Arizona v Tucsonu. »Pričakoval sem, da bom nekaj našel, vendar nisem pričakoval tako dolge in izrazito tanke strukture.«
»To je ena najzgodnejših filamentarnih struktur, ki so jih ljudje kdajkoli našli v povezavi z oddaljenim kvazarjem,« je dodal Feige Wang z Univerze Arizona v Tucsonu, glavni raziskovalec tega programa.
To odkritje je rezultat projekta ASPIRE (A SPectroscopic survey of biased halos In the Reionization Era), katerega glavni cilj je preučevanje kozmičnih okolij najzgodnejših črnih lukenj. V okviru programa bodo skupno opazovali 25 kvazarjev, ki so obstajali v prvi milijardi let po velikem poku, v času, ki je znan kot epoha reionizacije.
»Zadnji dve desetletji kozmoloških raziskav sta nam omogočili dobro razumevanje tega, kako se oblikuje in razvija kozmični splet. Cilj projekta ASPIRE je razumeti, kako vključiti nastanek najzgodnejših masivnih črnih lukenj v našo sedanjo zgodbo o oblikovanju kozmične strukture,« je pojasnil član ekipe Joseph Hennawi s Kalifornijske univerze v Santa Barbari.
Kvazarji bodo postali rastoče pošasti
V drugem delu študije so preučevali lastnosti osmih kvazarjev v mladem vesolju. Ekipa je potrdila, da so njihove osrednje črne luknje, ki so obstajale manj kot milijardo let po velikem poku, od 600 milijonov do 2 milijardkrat večje od mase našega Sonca. Astronomi še naprej iščejo dokaze, ki bi pojasnili, kako so lahko te črne luknje tako hitro zrasle.
»Za nastanek teh supermasivnih črnih lukenj v tako kratkem času morata biti izpolnjena dva kriterija. Prvič, rast mora začeti iz masivne semenske črne luknje. Drugič, tudi če se to seme začne z maso, ki je enaka masi tisoč Sonc, mora v celotnem življenjskem obdobju z največjo možno hitrostjo akumulirati milijonkrat več snovi,« je pojasnil Wang.
Foto: dima_zel iz iStock
»Ta opazovanja brez primere nam dajejo pomembne namige o tem, kako se črne luknje sestavljajo. Izvedeli smo, da se te črne luknje nahajajo v masivnih mladih galaksijah, ki zagotavljajo rezervoar goriva za njihovo rast,« je dejal Jinyi Yang z Univerze v Arizoni, ki vodi študijo črnih lukenj s programom ASPIRE.
Webb je tudi zagotovil doslej najboljše dokaze o tem, kako zgodnje supermasivne črne luknje uravnavajo nastajanje zvezd v svojih galaksijah. Medtem ko supermasivne črne luknje akumulirajo snov, lahko povzročajo tudi ogromne odtoke snovi. Ti vetrovi lahko segajo daleč onkraj same črne luknje na galaktični ravni in lahko pomembno vplivajo na nastanek zvezd.
»Močni vetrovi iz črnih lukenj lahko zavirajo nastajanje zvezd v gostiteljski galaksiji. Takšne vetrove so opazili v bližnjem vesolju, vendar jih še nikoli niso neposredno opazili v epohi reionizacije,« je dejal Yang. »Obseg vetra je povezan s strukturo kvazarja. Pri opazovanjih v Webbu vidimo, da so takšni vetrovi obstajali že v zgodnjem vesolju.«
Novinar
