Dieta cu hidrogen a făcut găurile negre științifico-fantastice în primele zile ale cosmosului
La scurt timp după Big Bang, după mai puțin de un miliard de ani, existau deja galaxii cu găuri negre super-grele în miezul lor, de câteva miliarde de ori mai grele decât soarele. Astronomii știu acest lucru din observațiile unor quasare îndepărtate, galaxii active. Dar cum au devenit găurile negre atât de mari atât de repede? Problema a fost și mai complicată, deoarece observațiile anterioare cu ALMA, matricea Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, au arătat mult praf și gaz în aceste galaxii timpurii care au încurajat formarea rapidă de stele. Dar când se formează o mulțime de stele, mai rămâne puțin pentru a furniza o gaură neagră.
Soluția: tinerii giganți s-au hrănit cu surse uriașe de hidrogen gazos rece. Astronomii au aflat acum cu Telescopul foarte mare al Observatorului European Sudic ESO.
„Acum putem arăta pentru prima dată că galaxiile primordiale au suficientă hrană în mediul lor pentru a alimenta atât creșterea găurilor negre supermasive, cât și creșterea formării de stele”, spune Emanuele Paolo Farina de la Institutul Max Planck de Astronomie din Heidelberg, Germania, care a condus cercetările publicate astăzi în The Astrophysical Journal. „Acest lucru contribuie fundamental la rezolvarea enigmei despre modul în care trebuie să ne imaginăm modul în care s-au format structurile cosmice în urmă cu mai bine de 12 miliarde de ani.”
„Prezența acestor creaturi timpurii cu o masă de câteva miliarde de ori mai mare decât a soarelui nostru este un mare secret”, spune Farina, care efectuează cercetări și la Institutul Max Planck pentru Astrofizică din Garching, lângă Munchen. Pentru a rezolva puzzle-ul, Farina și colegii săi au folosit instrumentul MUSE de pe telescopul foarte mare ESO (VLT) din deșertul Atacama din Chile pentru a studia 31 de quasare vechi de aproximativ 870 de milioane de ani.
Astronomii au descoperit că 12 quasari erau înconjurați de uriașe rezervoare de gaz: halouri de hidrogen gazos rece și dens, care se extind peste 100.000 de ani lumină de la găurile negre centrale și cu o masă de miliarde de ori mai mare decât cea a soarelui. Echipa a constatat, de asemenea, că aceste halouri de gaz erau ferm atașate de galaxii, făcându-le sursa perfectă de hrană pentru a sprijini atât creșterea supermasivă a găurii negre, cât și formarea rapidă a stelelor.