Ældgammel kosmisk hybrid gør os klogere på sorte hullers fødsel

Danske universiteter står bag opdagelsen af en hidtil ukendt type kosmisk objekt, som måske er ”frøet” til de supertunge sorte huller.

Artiklens øverste billede
Objektet, der har fået navnet GNz7q, er et blandingsprodukt af en støv-formørket stjernedannende galakse og en såkaldt kvasar - et ekstremt lysstærkt objekt. På billedet ses en illustration af GNz7q. Illustration: ESA/Hubble, N. Bartmann

Supertunge sorte huller findes i midten af alle galakser. Men hvordan de opstår og vokser i det tidlige univers er et af de største mysterier i moderne astronomi.

Nu giver et nyt studie, som et forskerhold, der er ledet af astrofysikere fra Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet og DTU Space, netop har præsenteret i tidsskriftet Nature, syn for sagen. Det skriver Videnskab.dk.

Forskerholdet har nemlig fundet et nyt kosmisk objekt døbt GNz7q. Objektet menes at være et forstadie til et supertungt sort hul, der opstod i en galakse i det tidlige univers – kun 750 mio. år efter Big Bang, hvad der betegnes som relativt kort tid efter universets fødsel.

Forskellen på et supertungt sort hul og et ”almindeligt” sort hul er, som navnet indikerer, at et supertungt sort hul har op til en million eller en milliard gange mere masse.

»Jeg er virkeligt begejstret for vores fund,« lyder det fra lektor i astronomi Gabriel Brammer til Videnskab.dk:

»Mange forskningsgrupper prøver at forstå, hvordan galakser og sorte huller tog form i det tidlige univers. Vores studie kan bidrage til denne forståelse,« tilføjer lektoren, der forsker på Cosmic Dawn Center ved Niels Bohr Institutet og er medforfatter til det nye studie.

Opdagelsen er sket takket være data fra rumteleskopet Hubble, der drives af Esa og Nasa.

Læs også: Sorte huller: Her er alt, du skal vide

Hybridobjekt

Det tidlige univers består blandt andet af stjernedannende galakser, der er mørke og støvede, og af såkaldte kvasarer – nogle aktive galakser, der udsender enorme mængder lys.

Kvasarer bliver kaldt aktive galakser, fordi de har et supertungt sort hul inde i midten, der sluger gas og støv, hvilket frigiver store mængder energi og samme mængde lys som tusinder af galakser tilsammen. Hvis man finder en kvasar i det tidlige univers, er det derfor også et tegn på, at der gemmer sig et supertungt sort hul et sted.

De støvede, stjernedannende galakser har ikke et aktivt supertungt sort hul i centrum. De er derfor også sværere at observere, fordi al støvet i galaksen blokerer for lysets rejse. Derfor bliver de anset som mørke.

»Astronomer har længe mistænkt, at de stjernedannende galakser og kvasarer var tæt relaterede, og at de på en måde regulerede hinanden, men sammenhængen har endnu ikke været observeret,« forklarer Gabriel Brammer til Videnskab.dk.

»Vi har fundet et objekt, der bygger bro mellem de to fænomener (stjernedannende galakser og kvasarer, red.) og således er en perfekt blanding af de to,« uddyber astronomi-lektoren.

Objektet GNz7q er med andre ord en hybrid, der har egenskaber fra både stjernedannende galakser og lysende kvasarer.

Læs også: Første billede af et sort hul nogensinde: »Ligner en ring af ild«

Støtter kendt teori om sorte hullers fødsel

At finde et mix af de to fænomener er ikke bare interessant, fordi det aldrig er observeret før.

Objektet er også med al sandsynligvis et forstadie til et sort hul, der tager form.

»Det skal stadig undersøges nærmere. Men det virker meget sandsynligt, at det er dét, der er på færde,« påpeger Gabriel Brammer.

Fundet støtter nemlig en kendt teori for, hvordan supertunge sorte huller fødes i det tidlige univers.

Teorien går på, at supertunge sorte huller har en slags ekstremt vokseværk, så de vokser med meget stor hastighed i det tidlige univers. Derfor kan fødslen spores i en overgangsfase, hvor en kvasar – som jo er et tegn på et supertungt sort hul – bryder igennem en mørk stjernedannende galakse.

»Den kraftige vækstfase laver man også computersimuleringer af, og det er et stilbillede af denne vækstproces, som forskerne mener at have fundet,« forklarer Thomas Tram, der er lektor i teoretisk kosmologi ved Aarhus Universitet, til Videnskab.dk.

»Det er vigtigt, for det betyder, at man kan teste computermodellerne og vores viden fra denne fase af et supertungt sort huls liv samt dens værtsgalakses udvikling. Og det kan måske bringe os nærmere svaret på, hvordan ”frøet” til det sorte hul opstod, og hvad det er,« tilføjer Thomas Tram, der ikke har været involveret i den nye forskning.

Læs også: Hvordan dør universet?

Ikke bare et heldigt tilfælde

Forskerholdet bag det nye kosmologiske objekt mener ikke, at fundet af GNz7q bare er et heldigt og sjældent tilfælde.

»Vi tror, at denne type objekter, der er halv kvasar og halv stjernedannende galakse, er mere almindelige, end man hidtil havde regnet med,« fortæller Gabriel Brammer.

Forskerne håber derfor også, at de kan booke en tid på James Webb-teleskopet, så de kan finde flere hybrid-objekter som GNz7q og undersøge deres nuværende fund i endnu større detaljegrad.

»Vi har endnu ikke planlagt en observation med James Webb. Men vi håber, at vi kan få en tid indenfor et års tid,« lyder det fra Gabriel Brammer.

Artiklen er publiceret i samarbejde med videnskab.dk

Mere som dette

Andre læser

Mest læste

Mest læste Finans

Del artiklen

Giv adgang til en ven

Hver måned kan du give adgang til 5 låste artikler.
Du har givet 0 ud af 0 låste artikler.

Giv artiklen via:

Modtageren kan frit læse artiklen uden at logge ind.

Du kan ikke give flere artikler

Næste kalendermåned kan du give adgang til 5 nye artikler.

Teknisk fejl

Artiklen kunne ikke gives videre grundet en teknisk fejl.

Ingen internetforbindelse

Artiklen kunne ikke gives videre grundet manglende internetforbindelse.

Denne funktion kræver Digital+

Med et Digital+ abonnement kan du give adgang til 5 låste artikler om måneden.

ALLEREDE ABONNENT?  LOG IND

Denne funktion kræver Digital+

Med et Digital+ abonnement kan du lave din egen læseliste og læse artiklerne, når det passer dig.

Teknisk fejl

Artiklen kunne ikke tilføjes til læstelisten, grundet en teknisk fejl.

Forsøg igen senere.