Enorm svart hål är för stor för sin galax

Ett nyfött gigantiskt svart hål nästan lika massivt som 7 miljarder solar är dussintals gånger större än astronomer som förväntas med tanke på sin värdgalaxens storlek, säger forskare.

Detta resultat kan ifrågasätta de flesta nuvarande modellerna av galaxformation, tillade forskare.

Astronomer undersökte ett supermassivt svart hål som kallas CID-947 med användning av W.M. Keck Observatory på Hawaii, NASAs Chandra X-ray Observatory och Europeiska rymdverkets XMM-Newton rymdfarkoster. [Universella svarta hål (Bilder)]

Detta svarta hål, en av de största någonsin sett, bildades i det tidiga universum omkring 11,7 miljarder år sedan - 2 miljarder år efter Big Bang. Den mycket snabba rörelsen av gas nära det svarta hålet tyder på att den har en mycket hög massa - motsvarande cirka 7 miljarder soler.

Upptäckten var oväntad. "Vår undersökning var utformad för att observera de genomsnittliga objekten, inte de exotiska," studerade medförfattare C. Megan Urry, från Yale University, sa i ett uttalande. "Det här projektet syftade specifikt till moderata svarta hål som bor i typiska galaxer idag. Det var ganska chock att se ett sådant ginormt svart hål."

Det var emellertid massan av galaxen som omger detta svarta hål som mest överraskade forskargruppen.

"Mätningarna motsvarar massan av en typisk galax", säger studiechefen Benny Trakhtenbrot, en astrofysiker vid det schweiziska federala tekniska institutet i Zürich, i ett uttalande. "Vi har därför ett gigantiskt svart hål i en galax av normal storlek."

De flesta galaxer, inklusive Vintergatan, har i sitt hjärta ett supermassivt svart hål med en massa som sträcker sig från miljoner till miljarder gånger solens massa. De supermassiva svarta hålen som hittills uppnåtts utgör vanligtvis bara 0,2 till 0,5 procent av massan av deras galaxer - långt mindre än CID-947 gör.

"Det svarta hålet har ungefär en tiondel av värdens massa", berättade Trakhtenbrot på ProfoundSpace.org. "Det svarta hålet är massivt jämfört med den normala värdgalaxen." Resultatet var så överraskande att astronomerna hade externa experter verifierar sina resultat självständigt.

Svarta hål är så bisarra, de låter orealistiska. Men astronomer har funnit goda bevis för att de finns. Testa din kunskap om dessa wacky underverk.

Nuvarande modeller av galaxformation tyder på att galaxer och deras supermassiva svarta hål utvecklas synkroniserat och växer i samma takt. CID-947 trotsar denna regel, men växer sig mycket snabbare än vad forskarna skulle ha förutsagt.

"Det svarta hålet och galaxen växte inte parallellt, som många modeller skulle föreslå," sade Trakhtenbrot.

Dessutom fann forskarna att även om det svarta hålet hade nått slutet av tillväxten bildades stjärnor fortfarande i sin galax. Tidigare forskning föreslog att strålning och flytande gas från runt det svarta hålet skulle kväva stjärnornas födelse.

"Det svarta hålet påverkar inte galaxens tillväxt - igen, i motsats till många vanliga modeller och idéer på fältet, säger Trakhtenbrot. "Det svarta hålet har gjort det mesta av sin tillväxt och stänger av. Galaxen växer fortfarande."

Denna upptäckt stöder tidigare forskning som tyder på att svarta hål kan ha blivit väldigt snabbt i det nyfödda universum, sade Trakhtenbrot. Till exempel var det tidiga universum mycket mindre och därmed tätare än vad det är idag, vilket kunde ha hjälpt till att svarta hål sedan slog på "en nästan kontinuerlig tillströmning av gas utan att" burpa "för mycket av det tillbaka till galaxen , Säger Trakhtenbrot.

Trakhtenbrot och hans kollegor vill nu analysera mer liknande gamla supermassiva svarta hål för att lära sig mer om deras samspel med sina galaxer.

Resultaten visas i den 10 juli utgåvan av tidskriften Science.