De groei van de grootste zwarte gaten in het heelal overtreft de vormingssnelheid van sterren in de sterrenstelsels die ze bewonen, volgens twee nieuwe onderzoeken die gebruikmaken van gegevens van NASA's Chandra X-ray Observatory en andere telescopen en beschreven in ons laatste persbericht.

In deze afbeelding wordt een afbeelding van het Chandra Deep Field-South getoond. Het Chandra-beeld (blauw) is het diepste dat ooit met röntgenstralen is verkregen. Het is gecombineerd met een optisch en infrarood beeld van de Hubble Space Telescope (HST), rood gekleurd, groente, en blauw. Elke Chandra-bron wordt geproduceerd door heet gas dat naar een superzwaar zwart gat in het centrum van het gaststelsel valt, zoals afgebeeld in de illustratie van de kunstenaar.

Een team van onderzoekers, geleid door Guang Yang in Penn State, berekende de verhouding tussen de groeisnelheid van een superzwaar zwart gat en de groeisnelheid van sterren in het gaststelsel en ontdekte dat deze veel hoger is voor massievere sterrenstelsels. Voor sterrenstelsels met ongeveer 100 miljard zonnemassa's aan sterren, de verhouding is ongeveer tien keer hoger dan voor sterrenstelsels met ongeveer 10 miljard zonsmassa's aan sterren.

Met behulp van grote hoeveelheden gegevens van Chandra, HST en andere observatoria, Yang en zijn collega's bestudeerden de groeisnelheid van zwarte gaten in sterrenstelsels op afstanden van 4,3 tot 12,2 miljard lichtjaar van de aarde. De röntgengegevens omvatten de Chandra Deep Field-Zuid- en Noord-onderzoeken en de COSMOS-Legacy-onderzoeken.

Een andere groep wetenschappers, onder leiding van Mar Mezcua van het Institute of Space Sciences in Spanje, onafhankelijk 72 sterrenstelsels in het centrum van clusters van sterrenstelsels op afstanden tot ongeveer 3,5 miljard lichtjaar van de aarde bestudeerd en hun eigenschappen in röntgen- en radiogolven vergeleken. Hun werk geeft aan dat de massa's van zwarte gaten ongeveer tien keer groter waren dan de massa's geschat met een andere methode, waarbij werd aangenomen dat de zwarte gaten en sterrenstelsels samen groeiden.

De Mezcua-studie maakte gebruik van röntgengegevens van Chandra en radiogegevens van de Australia Telescope Compact Array, de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en Very Long Baseline Array. Een object in hun monster is het grote sterrenstelsel in het centrum van de Hercules-cluster. De bovenstaande afbeelding bevat Chandra-gegevens (paars), VLA-gegevens (blauw) en optische HST-gegevens (wit weergegeven).

Twee papers die deze resultaten beschrijven, zijn aanvaard in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society ( MNRAS ). Het werk van Mezcua et al. werd gepubliceerd in het nummer van februari 2018 MNRAS (online beschikbaar:arxiv.org/abs/1710.10268 ). Het artikel van Yang et al. zal verschijnen in de uitgave van april 2018 (online beschikbaar:arxiv.org/abs/1710.09399 ).