Nawet wczesne galaktyki rosły ramię w ramię ze swoimi supermasywnymi czarnymi dziurami

W niemal każdej galaktyce znajduje się supermasywna czarna dziura. To samo w sobie implikuje pewien rodzaj formującego połączenia między nimi. Zaobserwowaliśmy również, jak gaz i pył w galaktyce mogą napędzać wzrost galaktycznych czarnych dziur oraz jak dynamika czarnych dziur może zarówno napędzać powstawanie gwiazd, jak i utrudniać je, w zależności od tego, jak aktywna jest czarna dziura. Jednak obszarem, w którym astronomowie wciąż mają niewiele informacji, są interakcje galaktyk i ich czarnych dziur we wczesnym Wszechświecie. Czy czarne dziury napędzały powstawanie galaktyk, czy może wczesne galaktyki napędzały rozwój czarnych dziur? Niedawne badania sugerują, że te dwa gatunki ewoluowały ramię w ramię.

Trudno jest obserwować złożoną dynamikę czarnych dziur i galaktyk we wczesnym kosmosie, ale jednym ze sposobów ich badania jest porównanie masy galaktycznej czarnej dziury z masą wszystkich gwiazd w jej galaktyce. Można to wyrazić jako stosunek M BH / M * , aby zobaczyć, jak zmienia się w czasie. Oznacza to pomiar tego stosunku przy stale rosnących przesunięciach ku czerwieni, ponieważ im większe przesunięcie ku czerwieni, tym młodsza jest galaktyka.

Na potrzeby tego badania zespół przyjrzał się 61 galaktykom z aktywnymi jądrami galaktycznymi (AGN), zidentyfikowanymi na podstawie obserwacji rentgenowskich. Jasność AGN daje nam wyobrażenie o masie czarnej dziury. Następnie dodali obserwacje JWST tych galaktyk z przeglądów COSMOS-Web i PRIMER. Na tej podstawie mogli uzyskać jasność galaktyk w podczerwieni, co pozwoliło im określić ich całkowitą masę gwiazd.

Stosunki masowe tego badania (czerwone kropki) w porównaniu do wcześniejszych badań. Źródło: Tanaka i in

Zaobserwowane przez nich galaktyki mają przesunięcie ku czerwieni pomiędzy z = 0,7 a z = 2,5, co oznacza, że ​​galaktyki są widoczne takimi, jakie były od 6 do 11 miliardów lat temu. Odkryli, że galaktyki i ich czarne dziury rosną ramię w ramię. Wraz ze wzrostem masy galaktyki zwiększa się także czarna dziura. Zależność jest z grubsza liniowa, chociaż stosunek nieznacznie faworyzuje czarną dziurę przy wyższych przesunięciach ku czerwieni. W przypadku maniaków matematyki zespół odkrył, że stosunek zmienia się jako M BH /M * = (1 + z) 0,37 . Oznacza to, że czarne dziury rosną nieco wolniej niż galaktyki.

Niestety niepewność tego wyniku jest dość duża. Aby dokładniej określić zależność, potrzeba więcej obserwacji, szczególnie na końcu wyższego przesunięcia ku czerwieni. Jednak w nadchodzących latach astronomowie powinni być w stanie zebrać te dane. Badanie to pokazuje, że galaktyki i ich czarne dziury rosną w podobnym tempie na przestrzeni miliardów lat. Przyszłe badania pomogą nam zrozumieć bardziej subtelne powiązania między nimi.

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę Postaw mi kawę na buycoffee.to


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową