Pressmeddelande
ESO-observationer avslöjar ett svart håls frukost i den kosmiska gryningen
19 december 2019, Skurup
Astronomer har använt ESO:s Very Large Telescope för att observera enorma reservoarer av kall gas runt några av de första galaxerna i universum, som vi ser som de såg ut för 12,5 miljarder år sedan. Dessa gashalos utgör en perfekt måltid för de supermassiva svarta hål som finns i galaxernas centra. Matförrådet kan förklara hur dessa enorma svarta hål kunde växa så snabbt under den period som kallas den kosmiska gryningen.
"Vi kan nu för första gången visa att de första galaxerna var omgivna med tillräckligt mycket gas för att kunna föda både sina supermassiva svarta hål och en intensiv episod med stjärnbildning" säger Emanuele Paolo Farina vid Max Planckinstitutet för astronomi i Heidelberg, Tyskland, forskningsledare för den artikel som publiceras i dagens nummer av The Astrophysical Journal. "Detta lägger en fundamental bit till det pussel som astronomerna bygger för att förstå hur kosmiska strukturer bildades för över 12 miljarder år sedan."
Astronomerna har länge undrat hur de supermassiva svarta hålen kunde växa sig så stora, så tidigt i universums historia. "Förekomsten av dessa tidiga monster, med massor på flera miljarder gånger solen, är ett stort mysterium" säger Farina, som även forskar vid Max Planckinstitutet för astronomi i Garching bei München. Detta faktum innebär att de svarta hålen, som måste ha bildats från de allra första kollapsande stjärnorna, måste ha vuxit mycket snabbt. Men tills nu har astronomerna inte kunnat observera tillräckligt stora mängder av den materia - gas och stoft - som var nödvändig.
För att komplicera situationen ytterligare har tidigare observationer med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) avslöjat betydande mängder gas endast i de galaxer som då genomgick intensiv stjärnbildning. Dessa observationer visade att det borde finnas alldeles för lite material över, för att även föda de svarta hålen.
För att lösa detta mysterium observerade Farina och hans kollegor ett stort antal kvasarer med MUSE-instrumentet (Multi Unit Spectroscopic Explorer) på Very Large Telescope (VLT). Kvasarer är extremt ljusstarka galaxer vars energi utstrålas av supermassiva svarta hål i deras centra. I projektet undersöktes 31 kvasarer med åldrar över 12,5 miljarder år, så avlägsna att universum vid den tidpunkten var endast 870 miljoner år gammalt. Detta är ett av de största urvalen av galaxer från denna tidiga epok i universums barndom.
Astronomerna fann att 12 av kvasarerna omgärdades av enorma gasreservoarer: halos av kall, tät vätgas som sträcker sig mer än 100 000 ljusår från de centrala svarta hålen, med massor motsvarande miljarder solar. Forskarlaget, med medlemmar från Tyskland, USA, Italien och Chile, fann också att denna gas var starkt bunden till galaxerna. Gasen är därför en källa som får de supermassiva svarta hålen att växa och stjärnbildningen att bli så intensiv.
Forskningen har varit möjlig tack vare den höga känsligheten hos MUSE på ESO:s VLT, som Farina menar har haft avgörande betydelse för förståelsen av kvasarerna. I framtiden kommer ESO:s Extremely Large Telescope (ELT) att ge forskarna ännu bättre detaljkunskaper om galaxer och supermassiva svarta hål under den första miljarden år efter Big Bang. "Med ELT:s ljusinsamlande förmåga kommer vi att kunna dyka ännu djupare i det tidiga universum och undersöka många fler av dessa kalla gasmoln, som omger de tidigaste galaxerna" avslutar Farina.
Mer information
Forskningsresultaten presenteras i ett kommande nummer av The Astrophysical Journal.
Forskarlaget består av Emanuele Paolo Farina (Max Planckinstitutet för astronomi [MPIA], Heidelberg, Tyskland och Max Planckinstitutet för astrofysik [MPA], Garching bei München, Tyskland), Fabrizio Arrigoni-Battaia (MPA), Tiago Costa (MPA), Fabian Walter (MPIA), Joseph F. Hennawi (MPIA och Department of Physics, University of California, Santa Barbara, US [UCSB Physics]), Anna-Christina Eilers (MPIA), Alyssa B. Drake (MPIA), Roberto Decarli (Astrophysics and Space Science Observatory of Bologna, Italian National Institute for Astrophysics [INAF], Bologna, Italy), Thales A. Gutcke (MPA), Chiara Mazzucchelli (European Southern Observatory, Vitacura, Chile), Marcel Neeleman (MPIA), Iskren Georgiev (MPIA), Eduardo Bañados (MPIA), Frederick B. Davies (UCSB Physics), Xiaohui Fan (Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, US [Steward]), Masafusa Onoue (MPIA), Jan-Torge Schindler (MPIA), Bram P. Venemans (MPIA), Feige Wang (UCSB Physics), Jinyi Yang (Steward), Sebastian Rabien (Max Planckinstitutet för extraterrest fysik, Garching bei München, Tyskland), och Lorenzo Busoni (INAF-Arcetri Astrophysical Observatory, Florence, Italy).
ESO är Europas främsta mellanstatliga samarbetsorgan för astronomisk forskning och med råge världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det har 16 medlemsländer: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.
Länkar
Kontakter
Emanuele Paolo Farina
Max Planck Institute for Astronomy and Max Planck Institute for Astrophysics
Heidelberg and Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3000 02297
E-post: emanuele.paolo.farina@gmail.com
Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-post: pio@eso.org
Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org
Om pressmeddelandet
Pressmeddelande nr: | eso1921sv |
Namn: | Quasar |
Typ: | Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar |
Facility: | Very Large Telescope |
Instruments: | MUSE |
Science data: | 2019ApJ...887..196F |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.