Astronomen die meer willen weten over de mechanismen die in de vroege geschiedenis van het heelal massieve zwarte gaten hebben gevormd, hebben belangrijke nieuwe aanwijzingen gekregen met de ontdekking van 13 van dergelijke zwarte gaten in dwergstelsels op minder dan een miljard lichtjaar van de aarde.

Deze dwergsterrenstelsels, meer dan 100 keer minder zwaar dan onze eigen Melkweg, behoren tot de kleinste sterrenstelsels waarvan bekend is dat ze enorme zwarte gaten herbergen. De wetenschappers verwachten dat de zwarte gaten in deze kleinere sterrenstelsels gemiddeld ongeveer 400, 000 keer de massa van onze zon.

"We hopen dat het bestuderen van hen en hun sterrenstelsels ons inzicht zal geven in hoe soortgelijke zwarte gaten in het vroege heelal zich vormden en vervolgens groeiden, door galactische fusies gedurende miljarden jaren, de superzware zwarte gaten produceren die we tegenwoordig in grotere sterrenstelsels zien, met massa's van vele miljoenen of miljarden keren die van de zon, " zei Amy Reines van de Montana State University.

Reines en haar collega's gebruikten de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) van de National Science Foundation om de ontdekking te doen, waarover ze verslag uitbrengen op de bijeenkomst van de American Astronomical Society in Honolulu, Hawaii.

Reines en haar medewerkers gebruikten de VLA om in 2011 het eerste massieve zwarte gat in een dwergsterrenstelsel te ontdekken. Die ontdekking was een verrassing voor astronomen en zette aan tot een radiozoektocht naar meer.

De wetenschappers begonnen met het selecteren van een steekproef van sterrenstelsels uit de NASA-Sloan Atlas, een catalogus van sterrenstelsels gemaakt met telescopen voor zichtbaar licht. Ze kozen sterrenstelsels met in totaal minder dan 3 miljard keer de massa van de zon, ongeveer gelijk aan de Grote Magelhaense Wolk, een kleine metgezel van de Melkweg. Van dit monster, ze kozen kandidaten die ook verschenen in het onderzoek van de National Radio Astronomy Observatory's Faint Images of the Radio Sky at Twenty centimeter (FIRST), gemaakt tussen 1993 en 2011.

Vervolgens gebruikten ze de VLA om nieuwe en gevoeligere, hoge resolutie beelden van 111 van de geselecteerde sterrenstelsels.

"De nieuwe VLA-waarnemingen onthulden dat 13 van deze sterrenstelsels sterk bewijs hebben voor een enorm zwart gat dat actief omringend materiaal consumeert. We waren zeer verrast om te ontdekken dat, in ongeveer de helft van die 13 sterrenstelsels, het zwarte gat bevindt zich niet in het centrum van de melkweg, in tegenstelling tot het geval in grotere sterrenstelsels, " zei Reines

De wetenschappers zeiden dat dit erop wijst dat de sterrenstelsels waarschijnlijk eerder in hun geschiedenis met andere zijn versmolten. Dit komt overeen met computersimulaties die voorspellen dat ongeveer de helft van de massieve zwarte gaten in dwergstelsels zal worden aangetroffen in de buitenwijken van hun sterrenstelsels.

"Dit werk heeft ons geleerd dat we onze zoektocht naar massieve zwarte gaten in dwergsterrenstelsels buiten hun centra moeten verbreden om een ​​vollediger begrip van de populatie te krijgen en te leren welke mechanismen hebben bijgedragen tot de vorming van de eerste massieve zwarte gaten in het vroege heelal, ' zei Rein.

Reines werkte samen met James Condon, van het National Radio Astronomy Observatory; Jeremy schat, van de Universiteit van Colorado, Kei; en Jenny Greene, van de Princeton-universiteit. De astronomen publiceren hun resultaten in de Astrofysisch tijdschrift .