Gedurende meer dan zes weken hield het waakzame oog van NASA's Chandra X-ray Observatory een klein deel van de hemel bij, de Chandra Deep Field South (CDFS). Waar Chandra naar op zoek was, waren het bewijs van enorme zwarte gaten. Het diepste bewijs ooit ...
In combinatie met zeer diepe optische en infraroodbeelden van de Hubble-ruimtetelescoop van NASA, leiden de nieuwe Chandra-gegevens ertoe dat astronomen speculeren dat jonge zwarte gaten mogelijk samen met hun jonge sterrenstelsels zijn ontstaan. "Tot nu toe hadden we geen idee wat de zwarte gaten in deze vroege sterrenstelsels aan het doen waren, of zelfs bestonden", zegt Ezequiel Treister van de Universiteit van Hawaï, hoofdauteur van de studie die verscheen in het nummer van 16 juni van het tijdschrift Nature . 'Nu weten we dat ze er zijn en groeien ze als gangbusters.'
Wat betekent deze nieuwe informatie? De enorme groei van de zwarte gaten in de CDFS is net een quasar - het superlichtgevende bijproduct van materiaal dat over de horizon van het evenement glijdt. "De bronnen in de CDFS zijn echter ongeveer honderd keer zwakker en de zwarte gaten zijn ongeveer duizend keer minder zwaar dan die in quasars." Hoe vaak kwam het voor in de nieuwe gegevens? Probeer tussen 30 en 100% van de casestudy's uit, wat resulteert in naar schatting 30 miljoen superzware zwarte gaten in het vroege heelal.
"Het lijkt erop dat we een hele nieuwe populatie van babyzwarte gaatjes hebben gevonden", zegt co-auteur Kevin Schawinski van de Yale University. "We denken dat deze baby's met een factor van ongeveer honderd of duizend zullen groeien, en uiteindelijk zullen worden als de gigantische zwarte gaten die we nu bijna 13 miljard jaar later zien."
Hoewel het bestaan van deze vroege zwarte gaten was voorspeld, was er tot nu toe geen waarneming gedaan. Vanwege hun natuurlijke "verhul apparaat" van gas en stof was optische waarneming verboden, maar handtekeningen voor röntgenstralen liegen niet. Het concept van tandem-groei van zwarte gaten / sterrenstelsels is dichter bij huis bestudeerd, maar als we verder terug in de tijd en de ruimte kijken, is de groei honderd keer meer gebleken dan geschat. Deze nieuwe Chandra-resultaten leren ons dat deze verbinding bij het begin begint.
"De meeste astronomen denken dat zwarte gaten en sterrenstelsels in het huidige universum op de een of andere manier symbiotisch zijn in hun groei", zegt Priya Natarajan, een co-auteur van de Yale University. "We hebben laten zien dat deze codependent relatie al heel vroeg bestaat."
Er zijn ook theorieën die suggereren dat zwarte gaten van neofieten mogelijk een "belangrijke rol hebben gespeeld bij het opruimen van de kosmische" mist "van neutrale of ongeladen waterstof die het vroege universum doordrong toen de temperaturen afkoelden na de oerknal. Maar integendeel, de nieuwe bevindingen van Chandra wijzen op de alomtegenwoordige materialen die ultraviolette straling stoppen voordat het re-ionisatieproces kan plaatsvinden. De resulterende sterren en slapende zwarte gaten zijn de meest waarschijnlijke boosdoener die ruimte heeft vrijgemaakt voor de kosmische dageraad.
Hoewel de Chandra X-ray Observatory de taak heeft om uberzwakke objecten op ongelooflijke afstanden op te pikken, zijn deze babyzwarte gaten zo versluierd dat er maar een paar fotonen doorheen kunnen glippen, waardoor individuele detectie onmogelijk is. Om deze nieuwe gegevens te verzamelen, gebruikte het team de richtingsvaardigheden van Chandra en telde de hits bij de posities van verre sterrenstelsels en vond een statistisch significant signaal.
Oorspronkelijke verhaalbron: Chandra News.
