Powstała mapa aktywnych supermasywnych czarnych dziur we Wszechświecie

Największa w historii mapa Wszechświata, przedstawiającą aktywne supermasywne czarne dziury znajdujące się w centrach galaktyk została stworzona przez astronomów. Nazywane kwazarami, czarne dziury są jednymi z najjaśniejszych obiektów we Wszechświecie.

Nowa mapa wskazuje lokalizację około 1,3 miliona kwazarów w przestrzeni i czasie, z których najdalsze powstały, gdy Wszechświat miał zaledwie 1,5 miliarda lat (obecnie 13,7 miliarda lat).

„Ten katalog kwazarów różni się od wszystkich poprzednich katalogów tym, że daje nam trójwymiarową mapę największej w historii objętości Wszechświata. Nie jest to katalog z największą liczbą kwazarów i nie jest to katalog z najlepszej jakości pomiarami kwazarów, ale jest to katalog z największą całkowitą objętością zmapowanego wszechświata” – mówi współtwórca mapy David Hogg z Centrum Astrofizyki Obliczeniowej Flatiron Institute w Nowym Jorku oraz profesor na Uniwersytecie Nowojorskim.

Naukowcy stworzyli nową mapę przy użyciu danych z teleskopu kosmicznego Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej. Głównym jego celem jest mapowanie gwiazd w naszej galaktyce, jednak podczas skanowania nieba dostrzega również obiekty znajdujące się poza Drogą Mleczną, takie jak kwazary i inne galaktyki. Mapa została opisana w czasopiśmie The Astrophysical Journal.

„Byliśmy w stanie wykonać pomiary skupisk materii we wczesnym Wszechświecie, które są tak dokładne, jak niektóre wykonane w czasie dużych międzynarodowych projektów badawczych – co jest dość niezwykłe, biorąc pod uwagę, że otrzymaliśmy nasze dane jako bonus z projektu Gaia skoncentrowanego na Drodze Mlecznej” – tłumaczy Kate Storey-Fisher z International Physics Center w Hiszpanii.

Jak zaznaczają astronomowie, kwazary są zasilane przez supermasywne czarne dziury znajdujące się w centrach galaktyk i mogą być setki razy jaśniejsze niż cała galaktyka. Tworzą się, gdy przyciąganie grawitacyjne czarnej dziury powoduje wirowanie pobliskiego gazu, proces ten generuje niezwykle jasny dysk, a czasami strumienie światła, które mogą być obserwowane przez teleskopy.

Galaktyki, w których znajdują się kwazary, jak tłumaczą naukowcy, otoczone są masywnymi halo niewidocznej materii zwanej ciemną materią. Badając kwazary, astronomowie mogą dowiedzieć się więcej o ciemnej materii, np. o tym, jak wpływa ona na formowanie się tych obiektów.

Badacze mogą również wykorzystać lokalizacje odległych kwazarów i ich galaktyk macierzystych, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób kosmos rozszerzał się od czasu swojego powstania. Naukowcy porównali już nową mapę kwazarów z najstarszym światłem, które udało się zarejestrować w kosmosie, czyli mikrofalowym promieniowaniem tła. Gdy światło to dociera do Ziemi, jest zakrzywiane przez przenikającą sieć ciemnej. Porównując te dwa zjawiska, naukowcy mogą zmierzyć, jak silnie ciemna materia się kumuluje.

Astronomowie opracowali również mapę pokazującą, gdzie pył, gwiazdy oraz inne przeszkody mogą blokować światło pochodzące z niektórych kwazarów, co ma kluczowe znaczenie dla interpretacji mapy tych kosmicznych struktur.

Emil Gołoś