• Pri hľadaní čiernych dier v okolí galaxie „Spiderweb“ astronómovia pozorovali viac ako 8 dní[{“ attribute=““>NASA’s Chandra X-ray Observatory.
• Chandra revealed 14 actively growing supermassive black holes — a much higher rate than other similar samples.
• The difference may be caused by collisions between galaxies in the forming cluster or by an excess of colder gas.
• The “Spiderweb” gets its nickname from its appearance in some optical light images.

Credit: X-ray: NASA/CXC/INAF/P. Tozzi et al; Optical (Subaru): NAOJ/NINS; Optical (HST): NASA/STScI

Often, a spiderweb conjures the idea of captured prey soon to be consumed by a waiting predator. In the case of the “Spiderweb” protocluster, however, objects that lie within a giant cosmic web are feasting and growing, according to data from NASA’s Chandra X-ray Observatory.

The Spiderweb galaxy, officially known as J1140-2629, gets its nickname from its web-like appearance in some optical light images. This likeness can be seen in the inset box where data from NASA’s Hubble Space Telescope shows galaxies in orange, white, and blue, and data from Chandra is in purple. Located about 10.6 billion light years from Earth, the Spiderweb galaxy is at the center of a protocluster, a growing collection of galaxies and gas that will eventually evolve into a galaxy cluster.

Pri hľadaní rastúcich čiernych dier v zhluku pavúkov prvokov ich tím výskumníkov pozoroval viac ako osem dní s Chandrou. Na hlavnom paneli tejto grafiky zložený obrázok elementárneho poľa Spiderweb ukazuje röntgenové lúče objavené Chandrou (tiež vo fialovej farbe) v kombinácii s optickými údajmi z teleskopu Subaru na Mauna Kea na Havaji (červené, zelené a biely). Veľký obraz má priemer 11,3 milióna svetelných rokov.

14 zdrojov objavených Chandrou. Poďakovanie: Röntgen: NASA/CXC/INAF/P. Tozzi a kol. Optické (Subaru): NAOJ/NINS; Optické (HST): NASA/STSCI

Väčšina „kvapôčok“ na optickom obrázku sú galaxie v protokope, vrátane 14 objavených na novom hĺbkovom obrázku Chandra. Tieto röntgenové zdroje odhaľujú prítomnosť hmoty padajúcej k supermasívnym čiernym dieram, ktoré obsahujú stovky miliónov násobkov hmotnosti Slnka. Zhluk proto-webov existuje v ére vesmíru, ktorú astronómovia označujú ako „kozmické poludnie“. Vedci zistili, že počas tejto doby – asi 3 miliardy rokov po Veľkom tresku – čierne diery a galaxie zažívali explozívny rast.

Zdá sa, že pavučina presahuje vznešené štandardy tohto aktívneho obdobia vo vesmíre. 14 zdrojov objavených Chandrou (zakrúžkované na obrázku nižšie) naznačuje, že asi 25 % masívnych galaxií obsahuje aktívne rastúce čierne diery. To je dvadsaťpäťkrát viac ako frakcia nájdená v iných galaxiách približne podobného veku a hmotnostného rozsahu.

14 zdrojov objavených Chandrou. Poďakovanie: Röntgen: NASA/CXC/INAF/P. Tozzi a kol. Optické (Subaru): NAOJ/NINS; Optické (HST): NASA/STSCI

Tieto výsledky naznačujú, že niektoré environmentálne faktory sú zodpovedné za veľký počet rýchlo rastúcich čiernych dier v protoklastri pavučiny. Jedným z dôvodov môže byť, že vysoká miera zrážok a interakcií medzi galaxiami unáša plyn smerom k čiernym dieram v strede každej galaxie, čím sa uvoľňuje veľké množstvo materiálu na spotrebu. Ďalším vysvetlením je, že proto-klaster stále obsahuje veľké množstvo studeného plynu, ktorý je ľahko spotrebovaný a[{“ attribute=““>black hole than hot gas (this cold gas would be heated as the protocluster evolves into a galaxy cluster).

Close up. Credit: X-ray: NASA/CXC/INAF/P. Tozzi et al; Optical (Subaru): NAOJ/NINS; Optical (HST): NASA/STScI

A detailed study of Hubble data may provide important clues about the reasons for the large number of rapidly growing black holes in the Spiderweb protocluster. Extending this work to other protoclusters would also require the sharp X-ray vision of Chandra.

Článok popisujúci tieto zistenia bol prijatý na publikovanie v časopise Astronómia a astrofyzika. Prvým autorom je Paolo Tozzi z Národného inštitútu astrofyziky v Artre v Taliansku.

Referencia: „700 ks Chandra Spiderweb Field I: Dôkazy pre rozsiahlu jadrovú aktivitu v primárnej skupine“ Autori P. Tozzi, L. Pintericci, R. Gilli, M. Pannella, F. Fiore, G. Miley, M. Nonino, HJA Rottgering, V. Strazzullo, C. Anderson, S. Borgani, A. Calabro‘, C. Carilli, H. Dannerbauer, L. Di Mascolo, C. Feruglio, R. Gobat, S. Jin, A. Liu, T. Mroczkowski Norman, E.; olovnica, nar. Rosati a A. Saroo, prijaté, Astronómia a astrofyzika.
arXiv: 2203.02208

Marshall Space Flight Center NASA riadi program Chandra. Röntgenové centrum Chandra Smithsonian Astrophysical Observatory riadi vedecké operácie z Cambridge v štáte Massachusetts a letové operácie z Burlingtonu v štáte Massachusetts.