Naukowcy przeprowadzili obserwacje przy pomocy Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Obserwatorium Paranal w Chile. Udało im się spektroskopowo potwierdzić odległości do obiektów w pobliżu kwazara SDSS J103027.09+052455.0 i tym samym ustalić, że w pobliżu supermasywnej czarnej dziury znajduje się zgrupowanie kilku galaktyk. Obiekty są bardzo odległe od nas. Światło, które obecnie obserwujemy, zostało przez nie wyemitowane w czasach, gdy Wszechświat miał 0,9 miliarda lat (obecny wiek Wszechświata jest oceniany na około 13,8 mld lat).

W badanym obszarze znajduje się wielka struktura podobna do sieci, w której centrum rezyduje supermasywna czarna dziura o masie miliarda mas Słońca. Wokół rozciągają się włókna kosmicznego gazu na odległości ponad 300 razy większe niż Droga Mleczna.

Ogólnie wiadomo, iż w największych skalach w kosmosie występują gromady i supergromady galaktyk, które skupiają się w tzw. włóknach, pomiędzy którymi występują wielkie obszary pustek. Cała ta wielkoskalowa struktura przypomina kosmiczną sieć pajęczą.

Naukowcy prowadzili badania, ponieważ chcieli lepiej zrozumieć wczesne etapy ewolucji Wszechświata, a w szczególności zagadkę w jaki sposób już wtedy wykształciły się supermasywne czarne dziury.

„Włókna kosmicznej sieci są jak pajęcza sieć. Galaktyki znajdują się i rosną tam, gdzie krzyżują się włókna. Strumienie gazu – dostępne do zasilania zarówno galaktyk, jak i centralnej supermasywnej czarnej dziury – mogą przepływać wzdłuż tych włókien” - tłumaczy Marco Mignoli, astronom z National Institute for Astrophysics (INAF) w Bolonii we Włoszech, pierwszy autor publikacji opisującej wyniki badań, która ukazała się w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”.

Uważa się, że pierwsze czarne dziury powstały w efekcie zapadania się pierwszych gwiazd. Ich wzrost musiał być niezwykle szybki, skoro już niecały miliard lat po Wielkim Wybuchu obserwujemy przypadek takiego obiektu o masie miliarda mas Słońca. Odkryta teraz struktura może być wskazówką dla prawdopodobnego wytłumaczenia: „pajęcza sieć” i galaktyki się w niej znajdujące mają wystarczającą ilość gazu, żeby stanowić paliwo dla centralnej czarnej dziury.

Naukowcy przypuszczają, że za uformowanie wielkiej „pajęczej sieci” odpowiada przede wszystkim ciemna materia. Ten tajemniczy składnik Wszechświata nie jest widoczny, ale oddziałuje grawitacyjnie na normalną materię. Być może więc gigantyczne skupiska ciemnej materii przyciągały olbrzymie ilości gazu we wczesnym Wszechświecie, przyczyniając się do uformowania struktury sieci, w której galaktyki i czarne dziury mogły ewoluować.

Jak wskazuje Colin Norman z Johns Hopkins University w Baltimore (USA), brak wcześniejszych detekcji tego rodzaju struktur mógł być spowodowany ograniczeniami obserwacyjnymi. Odkryte galaktyki są jednymi z najsłabszych, jakie są w stanie zaobserwować współczesne teleskopy. Potrzebne były obserwacje trwające siedem godzin, z wykorzystaniem największych teleskopów optycznych na świecie, w tym teleskopu VLT należącego do ESO. Udało się potwierdzić związek pomiędzy czterema z sześciu galaktyk, a czarną dziurą. Naukowcy są przekonani, że trafili na czubek góry lodowej, a zaobserwowane galaktyki są najjaśniejsze z wielu podobnych przypadków.

Być może w najbliższych latach uda się ten problem zbadać bardziej szczegółowo, bowiem w budowie są gigantyczne teleskopy optyczne kolejnej generacji, o zwierciadłach dużo większych niż istniejące obecnie. W szczególności ESO buduje Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT) o średnicy prawie 40 metrów. Dla porównania, największe obecnie dostępne teleskopy optyczne mają średnice około 10 metrów. (PAP)

cza/ ekr/