Pressmeddelande

ESO-teleskop upptäcker galaxer i nätverkslika filament kring ett supermassivt svart hål

1 oktober 2020, Skurup

Med ESO:s Very Large Telescope (VLT) har astronomer funnit sex galaxer nära ett supermassivt svart hål vid en tidpunkt då universum var mindre än en miljard år gammalt. Det är första gången en så tät gruppering har skådats så snart efter Big Bang. Upptäckten ger oss bättre kunskap om hur supermassiva svarta hål, av vilka ett finns i Vintergatans centrum, bildades och växte till så snabbt. Observationen stödjer teorin att svarta hål kan växa snabbt med hjälp av omfattande nätverkslika strukturer med stora mängder gas.

Denna forskning gjordes huvudsakligen för att förstå några av universums mest svårobserverade objekt – supermassiva svarta hål i universums barndom. I dag har vi ingen tillfredsställande förklaring av deras existens” säger Marco Mignoli, astronom vid det Nationella institutet för astrofysik (INAF) i Bologna, Italien, och forskningsledare för den nya studie som publiceras i dag i Astronomy & Astrophysics.

 

De nya observationerna med ESO:s VLT avslöjade ett flertal galaxer omkring ett supermassivt svart hål, alla belägna i ett kosmiskt nätverk av gas som är 300 gånger större än Vintergatan. “Dessa kosmiska filament liknar ett spindelnät” förklarar Mignoli. “Galaxerna bildas där filamenten korsar varandra och där gasströmmar flödar utmed filamenten till både det centrala supermassiva svarta hålet och de omgivande galaxerna.”

 

Ljuset från det svarta hålet, som har en massa av 1 miljard solar, har varit på väg mot oss sedan universum var 900 miljoner år gammalt. “Vårt arbete har gett en viktig pusselbit till det huvudsakligen ofullbordade pussel som visar hur så extrema, och ändå så vanliga, objekt bildas och växer till så snabbt efter Big Bang” säger medförfattaren Robert Gilli, astronom vid INAF i Bologna, med hänvisning till de supermassiva svarta hålen.

 

De första svarta hålen bildades troligen av kollapsande stjärnor, som måste ha vuxit till mycket snabbt för att nå massor av en miljard solar under universums första 900 miljoner år. Men astronomerna har kämpat med att hitta en förklaring till hur processen har gått till. De nyfunna filamenten ger en trovärdig förklaring: “spindelnäten” och galaxerna i dem innehåller tillräckligt mycket gas för att det centrla svarta hålet så snabbt ska kunna utvecklas till ett supermassivt svart hål.

 

Men hur bildades så stora nätverkslika strukturer över huvud taget? Astronomerna tror att halos med mörk materia är nyckeln till gåtan. Dessa enorma regioner med för oss osynlig materia tros attrahera stora mängder gas i det tidiga universum. Gasen och den mörka materien bildar tillsamman de nätlika strukturerna där både galaxer och svarta hål kan utvecklas.

 

“Vårt forskningsresultat stödjer idén att de mest avlägsna och mest massiva svarta hålen bildas och växer till inom storskaliga halos med mörk materia, och att avsaknaden av tidigare detektioner av sådana strukturer berodde på observationella begränsningar” säger Colin Norman vid Johns Hopkins University i Baltimore, USA, även han medförfattare till artikeln.

 

Galaxerna som nu har detekterats tillhör de allra svagaste som dagens teleskop kan observera. Denna upptäckt krävde många timmars observationer med de största teleskopen som finns tillgängliga, inklusive VLT vid ESO:s Paranalobservatorium i den chilenska Atacamaöknen. Med MUSE- och FORS2-instrumenten på VLT kunde forskarlaget bekräfta länken mellan det svarta hålet och fyra av de sex omgivande galaxerna. “Vi tror att vi ännu bara har sett toppen på isberget och att de galaxer som har detekterats kring det supermassiva svarta hålet bara är de största av ett större antal” säger medförfattaren Barbara Balmaverde, astronom vid INAF i Torino, Italien.

 

Dessa resultat bidrar till en förbättrad förståelse av hur supermassiva svarta hål och stora kosmiska strukturer bildades och utvecklades. ESO:s Extremely Large Telescope, som för närvarande konstrueras i Chile, kommer att bygga vidare på denna forskning och studera många svagare galaxer kring massiva svarta hål i det tidiga universum.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “Web of the giant: Spectroscopic confirmation of a large-scale structure around the z = 6.31 quasar SDSS J1030+0524” som publiceras i Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202039045).

 

Forskarlaget utgörs av M. Mignoli (INAF, Bologna, Italien), R. Gilli (INAF, Bologna, Italien), R. Decarli (INAF, Bologna, Italien), E. Vanzella (INAF, Bologna, Italien), B. Balmaverde (INAF, Pino Torinese, Italien), N. Cappelluti (Department of Physics, University of Miami, Florida, USA), L. Cassarà (INAF, Milano, Italien), A. Comastri (INAF, Bologna, Italien), F. Cusano (INAF, Bologna, Italien), K. Iwasawa (ICCUB, Universitat de Barcelona & ICREA, Barcelona, Spain), S. Marchesi (INAF, Bologna, Italien), I. Prandoni (INAF, Istituto di Radioastronomia, Bologna, Italien), C. Vignali (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Bologna, Italien & INAF, Bologna, Italien), F. Vito (Scuola Normale Superiore, Pisa, Italien), G. Zamorani (INAF, Bologna, Italien), M. Chiaberge (Space Telescope Science Institute, Maryland, USA) och C. Norman (Space Telescope Science Institute & Johns Hopkins University, Maryland, USA).

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

Marco Mignoli
INAF Bologna
Bologna, Italy
Tel: +39 051 6357 382
E-post: marco.mignoli@inaf.it

Roberto Gilli
INAF Bologna
Bologna, Italy
Tel: +39 051 6357 383
E-post: roberto.gilli@inaf.it

Barbara Balmaverde
INAF Torino
Pino Torinese, Italy
E-post: barbara.balmaverde@inaf.it

Colin Norman
Johns Hopkins University
Baltimore, USA
E-post: norman@stsci.edu

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

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso2016 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso2016sv
Namn:SDSS J103027.09+052455.0
Typ:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Early Universe : Galaxy : Component : Central Black Hole
Early Universe : Galaxy : Grouping : Multiple
Facility:Very Large Telescope
Instruments:FORS2, MUSE
Science data:2020A&A...642L...1M

Bilder

Konstnärlig gestaltning av filamenten kring det supermassiva svarta hålet
Konstnärlig gestaltning av filamenten kring det supermassiva svarta hålet
Positionen för det supermassiva svarta hålet i stjärnbilden Sextanten
Positionen för det supermassiva svarta hålet i stjärnbilden Sextanten
Vidvinkelvy av himmelsområdet kring det supermassiva svarta hålet
Vidvinkelvy av himmelsområdet kring det supermassiva svarta hålet

Videor

Animation av nätverket kring det supermassiva svarta hålet
Animation av nätverket kring det supermassiva svarta hålet
Inzoomning mot det supermassiva svarta hålet
Inzoomning mot det supermassiva svarta hålet

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.

You can manage your cookie preferences and find out more by visiting 'Cookie Settings and Policy'.

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.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
csrftoken
XSRF protection token. We use this cookie to protect against cross-site request forgery attacks.
1st party
Stored
1 year
user_privacy
Your privacy choices. We use this cookie to save your privacy preferences.
1st party
Stored
6 months
_grecaptcha
We use reCAPTCHA to protect our forms against spam and abuse. reCAPTCHA sets a necessary cookie when executed for the purpose of providing its risk analysis. We use www.recaptcha.net instead of www.google.com in order to avoid unnecessary cookies from Google.
3rd party
Stored
6 months

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.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
preferred_language
Language settings. We use this cookie to remember your preferred language settings.
1st party
Stored
1 year
ON | OFF
sessionid
ESO Shop. We use this cookie to store your session information on the ESO Shop. This is just an identifier which is used on the server in order to allow you to purchase items in our shop.
1st party
Stored
2 weeks
ON | OFF

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.

ON | OFF

Matomo cookies settings:

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
_pk_id
Stores a unique visitor ID.
1st party
Stored
13 months
_pk_ses
Session cookie temporarily stores data for the visit.
1st party
Stored
30 minutes
_pk_ref
Stores attribution information (the referrer that brought the visitor to the website).
1st party
Stored
6 months
_pk_testcookie
Temporary cookie to check if a visitor’s browser supports cookies (set in Internet Explorer only).
1st party
Stored
Temporary cookie that expires almost immediately after being set.

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.