Zespół astronomów po raz pierwszy zważył halo ciemnej materii otaczające supermasywne czarne dziury, które aktywnie zasilają świecące jądra starożytnych galaktyk.
Według nowego badania naukowcy sugerują Ciemna materia Aureole otaczające takie aktywne galaktyki mogą pomóc skierować materię w stronę centralnej czarnej dziury, działając jako kosmiczna usługa dostarczania, która pomaga wyżywić gigantów. Ta nowa praca sugeruje, że ten mechanizm zasilania działał już w pobliżu setek starożytnych kwazarów i sugeruje, że proces ten był stały przez całą historię Wszechświata. Wszechświat .
Powiązany: Korzystając z ogólnej teorii względności Einsteina, odkryto „zlepki” ciemnej materii
„Po raz pierwszy od około 13 miliardów lat zmierzyliśmy typową masę halo ciemnej materii otaczającej aktywną czarną dziurę we wszechświecie” – powiedział Nobunari Kashikawa, kierownik zespołu i profesor na Wydziale Astronomii Uniwersytetu Tokijskiego. – stwierdził w oświadczeniu .
„To interesujące, ponieważ wskazuje na obecność wyraźnej masy halo ciemnej materii, która wydaje się zasilać kwazara, niezależnie od tego, czy miało to miejsce miliardy lat temu, czy obecnie”.
Jest to nie tylko nieoczekiwane, ale także dlatego, że supermasywne czarne dziury w jądrach galaktyk silnie wpływają na powstawanie galaktyk gwiazdy A ogólnie rzecz biorąc, wzrost galaktyk może mieć ogromny wpływ na zrozumienie przez naukowców sposobu, w jaki galaktyki rosną w galaktykach. Wczesny wszechświat Stąd ewolucja wszechświata.
Waga zawartości ciemnej materii w starożytnych galaktykach
Diagram przedstawia masę halo ciemnej materii wokół kwazarów w jądrach starożytnych aktywnych galaktyk. (Źródło zdjęcia: Arrieta i wsp. CC BY)
Natura ciemnej materii jest palącym problemem nauki, ponieważ choć stanowi około 85% materii w naszym wszechświecie, nie oddziałuje ze światłem i dlatego pozostaje dla nas niewidoczna.
Astronomowie mogą wnioskować o istnieniu ciemnej materii na podstawie wpływu grawitacji i wpływu tego wpływu na standardową materię codziennego użytku, w tym gwiazdy, pył kosmiczny, obłoki gazu i planety w galaktykach, a także na światło przechodzące przez te galaktyki. Ten nieuchwytny efekt grawitacyjny ostatecznie doprowadził naukowców do uświadomienia sobie, że większość galaktyk musi być otoczona halo ciemnej materii. Tylko z powaga Ponieważ w ich wnętrzu znajduje się widoczna materia, galaktyki nie będą w stanie się ze sobą skleić, gdy obracają się z tak dużą prędkością.
Ale nawet w miarę ulepszania technik wnioskowania o ciemnej materii, pomiar masy tej niewidzialnej materii w halo wokół pobliskich galaktyk jest trudny. Pomiar ciemnej materii wokół bardziej odległych, a zatem wczesnych galaktyk, okazał się trudniejszy, ponieważ światło pochodzące z tych galaktyk jest bardzo słabe.
Jednak Kashikawa nie miał zamiaru pozwolić, aby te wyzwania go wytrąciły z równowagi. On i jego zespół chcieli zrozumieć, jak zrobić to lepiej czarne dziury Rosły we wczesnym Wszechświecie, a dzięki jasności setek największych i najpotężniejszych z tych supermasywnych czarnych dziur zasilających kwazary badacze po raz pierwszy byli w stanie zmierzyć halo ciemnej materii wokół starożytnych galaktyk.
Światło tych starożytnych kwazarów podróżowało przez wszechświat i docierało do teleskopów przez aż 13 miliardów lat. Podczas odysei światło to straciło energię, a jego długość fali rozszerzyła się, przesuwając je w dół poza czerwony koniec widma światła widzialnego i w stronę fal podczerwonych – proces, który astronomowie nazywają „Przesunięcie ku czerwieni „.
W 2016 roku Kashikawa i jego zespół rozpoczęli zbieranie danych w podczerwieni z szeregu badań astronomicznych przeprowadzonych za pomocą różnych instrumentów, przede wszystkim Teleskopu Subaru znajdującego się na szczycie Maunakea na Hawajach.
Pozwoliło im to zobaczyć, jak światło tych kwazarów zmieniało się pod wpływem grawitacji ciemnej materii, która zniekształca strukturę ciemnej materii, podobnie jak każda materia posiadająca masę. przestrzeń W ten sposób powoduje zakrzywienie ścieżki światła, proces ten nazywają astronomowie Soczewka grawitacyjna . Pomiar stopnia skręcenia i porównanie go z wielkością skręcenia, jakie powinno powstać z masy codziennej materii w postaci gazu, pyłu i gwiazd w tych galaktykach, ujawnia masę ukrytej ciemnej materii.
„Ulepszenia pozwoliły Subaru widzieć dalej niż kiedykolwiek wcześniej, ale możemy dowiedzieć się więcej, rozszerzając projekty monitorowania na arenie międzynarodowej” – dodał Kashikawa. „Z siedzibą w Stanach Zjednoczonych Obserwatorium Very C. Rubin A nawet satelitarny Euklides Satelity Wystrzelona w tym roku przez Unię Europejską ma przeskanować większy obszar nieba i znaleźć więcej DMH wokół kwazarów.
„Możemy zbudować pełniejszy obraz związku między galaktykami a supermasywnymi czarnymi dziurami. Może to pomóc w budowaniu naszych teorii na temat powstawania i wzrostu czarnych dziur”.
Praca zespołu została opublikowana 8 września Dziennik astrofizyczny .
