Met behulp van ESO's Very Large Telescope (VLT) hebben astronomen zes sterrenstelsels ontdekt die zich rond een superzwaar zwart gat vormden toen het universum nog geen miljard jaar oud was. Dit is de eerste keer dat zo'n dichte groepering zo kort na de oerknal is waargenomen, en de ontdekking helpt ons beter te begrijpen hoe superzware zwarte gaten, waarvan er één zich in het centrum van onze Melkweg bevindt, zich hebben gevormd en tot hun enorme afmetingen zijn gegroeid zo snel. Dit ondersteunt de theorie dat zwarte gaten snel kunnen groeien in grote, webachtige structuren die veel gas bevatten om ze van brandstof te voorzien.
Nieuwe waarnemingen met behulp van ESO's VLT hebben verschillende sterrenstelsels rond het superzware zwarte gat onthuld, die allemaal in een kosmisch web van gas liggen dat zich 300 keer zo groot uitstrekt als de Melkweg. "Kosmische webthreads zijn als webthreads", legt Mignola uit. "Galaxies staan en groeien waar de filamenten elkaar kruisen, en gasstromen die zowel de sterrenstelsels als het centrale superzware zwarte gat kunnen voeden, kunnen langs de filamenten stromen."
Licht van deze grote spinachtige structuur met een zwart gat van een miljard zonsmassa's bereikte ons toen het universum nog maar 0,9 miljard jaar oud was. De allereerste zwarte gaten, vermoedelijk gevormd door de ineenstorting van de eerste sterren, moesten heel snel groeien om de massa van een miljard zonnen te bereiken tijdens de eerste 0,9 miljard jaar van het leven van het universum. Maar astronomen hebben moeite om uit te leggen hoe er genoeg "zwarte gat-brandstof" beschikbaar zou kunnen zijn om deze objecten in zo'n korte tijd tot zulke enorme afmetingen te laten groeien. De onthulde structuur biedt een plausibele verklaring: het "web" en de sterrenstelsels erin bevatten genoeg gas om de brandstof te leveren die het centrale zwarte gat nodig heeft om snel een superzware reus te worden.
Maar hoe zijn zulke grote structuren ontstaan? Astronomen geloven dat gigantische halo's van mysterieuze donkere materie de sleutel zijn. Aangenomen wordt dat deze grote gebieden van onzichtbare materie enorme hoeveelheden gas aantrekken in het vroege universum; samen vormen gas en onzichtbare donkere materie webachtige structuren waarin sterrenstelsels en zwarte gaten kunnen groeien.
De nu ontdekte sterrenstelsels behoren tot de zwakste die met moderne telescopen kunnen worden waargenomen. Deze ontdekking vergde urenlange observaties met behulp van de grootste beschikbare optische telescopen, waaronder ESO's VLT.
Deze resultaten dragen bij aan ons begrip van hoe superzware zwarte gaten en grote kosmische structuren zijn ontstaan en geëvolueerd. ESO's Extreem Grote Telescoop, die momenteel in Chili wordt gebouwd, zal dit onderzoek kunnen voortzetten door met zijn krachtige instrumenten veel meer zwakke sterrenstelsels rond massieve zwarte gaten in het vroege heelal waar te nemen.
Lees ook:
- Astronomen hebben een panorama van de hemel van het noordelijk halfrond samengesteld uit de beelden van de TESS-telescoop
- De Webb-telescoop heeft de strenge tests met eer doorstaan. Volgende is ruimte?