Deze afbeelding toont gegevens van een enorme waarnemingscampagne, waaronder NASA's Chandra X-ray Observatory. Deze Chandra-gegevens hebben sterk bewijs geleverd voor het bestaan ​​van zogenaamde intermediaire zwarte gaten (IMBH's). Gecombineerd met een afzonderlijke studie die ook Chandra-gegevens gebruikt, deze resultaten kunnen astronomen in staat stellen beter te begrijpen hoe de allergrootste zwarte gaten in het vroege heelal zijn gevormd, zoals beschreven in ons laatste persbericht.

De COSMOS ("kosmische evolutie-enquête") Legacy Survey heeft gegevens verzameld van enkele van 's werelds krachtigste telescopen die het elektromagnetische spectrum overspannen. Deze afbeelding bevat Chandra-gegevens van dit onderzoek, gelijk aan ongeveer 4,6 miljoen seconden observatietijd. De kleuren in deze afbeelding vertegenwoordigen verschillende niveaus van röntgenstraling die door Chandra zijn gedetecteerd. Hier zijn de röntgenstralen met de laagste energie rood, de middelste band is groen, en de röntgenstralen met de hoogste energie die door Chandra zijn waargenomen, zijn blauw. De meeste gekleurde stippen in deze afbeelding zijn zwarte gaten. Gegevens van de Spitzer Space Telescope worden in grijs weergegeven. De inzet toont een artist's impression van een groeiend zwart gat in het centrum van een melkwegstelsel. Een schijf van materiaal rond het zwarte gat en een straal uitstromend materiaal zijn ook afgebeeld.

Twee nieuwe afzonderlijke onderzoeken met behulp van de Chandra COSMOS-Legacy-enquêtegegevens en andere Chandra-gegevens hebben onafhankelijk monsters van IMBH's verzameld, een ongrijpbare categorie zwarte gaten tussen stellaire zwarte gaten en de superzware zwarte gaten in de centrale regio's van massieve sterrenstelsels.

Een team van onderzoekers identificeerde 40 groeiende zwarte gaten in dwergstelsels. Twaalf daarvan bevinden zich op een afstand van meer dan vijf miljard lichtjaar van de aarde en de verste is 10,9 miljard lichtjaar verwijderd, het verste groeiende zwarte gat in een dwergstelsel ooit gezien. De meeste van deze bronnen zijn waarschijnlijk IMBH's met massa's van ongeveer 10, 000 tot 100, 000 keer die van de zon.

Een tweede team vond een aparte, belangrijk voorbeeld van mogelijke IMBH's in sterrenstelsels die dichter bij de aarde staan. In dit voorbeeld, de verste IMBH-kandidaat bevindt zich op ongeveer 2,8 miljard lichtjaar van de aarde en ongeveer 90% van de IMBH-kandidaten die ze ontdekten, bevindt zich niet meer dan 1,3 miljard lichtjaar verwijderd.

Ze ontdekten 305 sterrenstelsels in hun onderzoek met zwarte gatmassa's van minder dan 300, 000 zonsmassa's. Waarnemingen met Chandra en met ESA's XMM-Newton van een klein deel van deze steekproef laten zien dat ongeveer de helft van de 305 IMBH-kandidaten waarschijnlijk geldige IMBH's zijn. De massa's voor de tien bronnen die met röntgenwaarnemingen werden gedetecteerd, werden vastgesteld op 40, 000 en 300, 000 keer de massa van de zon.

IMBH's kunnen mogelijk verklaren hoe de allergrootste zwarte gaten, de superzware, zo snel konden vormen na de oerknal. Een belangrijke verklaring is dat superzware zwarte gaten in de loop van de tijd groeien uit kleinere "zaden" van zwarte gaten die ongeveer honderd keer de massa van de zon bevatten. Sommige van deze zaden zouden moeten samensmelten om IMBH's te vormen. Een andere verklaring is dat ze heel snel ontstaan ​​door het instorten van een gigantische gaswolk met een massa die honderdduizenden keren groter is dan die van de zon. Er is nog geen consensus onder astronomen over de rol die IMBH's kunnen spelen.

Een paper dat het COSMOS-Legacy-resultaat beschrijft door Mar Mezcua (Institute for Space Sciences, Spanje) en collega's werd gepubliceerd in het augustusnummer van de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society en is online beschikbaar. Het artikel van Igor Chilingarian (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) over het nauwere IMBH-monster wordt gepubliceerd in het nummer van 10 augustus van The Astrofysisch tijdschrift en is online beschikbaar.