„Chandra Deep Field-North“ rentgeno vaizdas. Atvaizdo kreditas: NASA / PSU Padidinti
Anot „Penn State“ astronomo, rentgeno observatorijos tyrimų duomenys rodo, kad juodųjų skylių yra daug daugiau ir jos išsivysto kitaip, nei tyrėjai tikėtųsi.
„Mes norėjome surašyti visas juodąsias skyles ir norėjome sužinoti, kokie jie yra“, - sakė astronomijos ir astrofizikos profesorius Nielas Brandtas. „Mes taip pat norėjome išmatuoti, kaip juodosios skylės išaugo per Visatos istoriją.“
Brandtas ir kiti tyrėjai būtent taip ir padarė, pažvelgdami į dangaus pleistrą šiauriniame pusrutulyje, vadinamą „Chandra Deep Field-North“, naudodamiesi NASA „Chandra“ rentgeno spindulių observatorija ir panašiu pleistru pietiniame pusrutulyje, vadinamu „Extended Chandra Deep Field-South“. . Tyrimai taip pat vykdomi kitose dangaus vietose, naudojant tiek „Chandra“, tiek Europos kosmoso agentūros rentgeno daugialypių veidrodžių misiją Niutone.
Tyrėjai ištyrė rentgeno spinduliuotę, nes sritys aplink juodąsias skyles skleidžia rentgeno spindulius, taip pat matomą šviesą. Skvarbus rentgeno pobūdis suteikia tiesioginį būdą atpažinti juodąsias skyles. Naudodamas rentgeno spindulius astronomai taip pat gali tiksliai nustatyti juodąsias skylutes galaktikų centruose, kad jų signalas neliktų matoma šviesa, sklindančia iš galaktikos žvaigždžių, - Brandtas pasakojo kasmetiniame Amerikos mokslo pažangos asociacijos susitikime dalyviams. Sent Luisas, vasario 17 d., Jų ištirtos juodosios skylės buvo galaktikų centruose ir aktyviai skleidžia rentgeno spindulius, todėl jie vadinami aktyviais galaktikos branduoliais.
„Masyvių galaktikų centruose randame aktyvias super masyvias juodąsias skylutes“, - sakė Brandtas. „Mūsų galaktikos centre taip pat yra savo juodoji skylė, matuojanti 2,6 milijono saulės masių. Mūsų juodoji skylė šiandien nėra aktyvi, tačiau manome, kad ji anksčiau buvo aktyvi “.
Šie gilūs, ekstragalaktiniai rentgeno tyrimai apžiūrėjo kruopščiai parinktus dangaus lopus, kuriuose beveik nėra nieko, kas galėtų trukdyti gauti rentgeno duomenis. Chandra pažvelgė į „Chandra Deep Field-North“ - dangaus plotą, kurio du trečdaliai yra mėnulio dydžio - per 23 dienas per dvejų metų laikotarpį. Tyrėjai aptiko apie 600 rentgeno šaltinių. Palyginus rentgeno vaizdus su optiniais vaizdais iš to paties dangaus skliauto, paimtais Hablo kosminiu teleskopu, beveik visi 600 taškų šaltiniai atitiko optines galaktikas, leidžiančius manyti, kad juodosios skylės, kurios buvo rentgeno spinduliuotės signalo šaltinis, buvo galaktikų centrai.
„Identifikuodami šiuos aktyvius galaktikos branduolius, rentgeno spindulių astronomai geriau nei bet kas kitas daro maždaug dešimteriopai geresnį“, - sakė Brandtas. „Turėdami daugiau laiko galėtume padaryti dar geriau, dar giliau.“
Tyrinėtojai nustatė, kad labai masyvių juodųjų skylių yra daugiau, nei mes galėjome tikėtis. Jie taip pat nustatė, kad juodosios skylės išsivystė kitaip, nei astronomai tikėjosi prieš Čandros darbą. Ekstrapoliuodamas iš 600 juodųjų skylių, kurias rado Chandra, Brandtas teigia, kad visame danguje yra apie 300 milijonų super masyvių juodųjų skylių.
Tai, kad yra tiek daug juodųjų skylių, patvirtino, kad tai, kas kadaise buvo manoma kaip tikrai difuzinė kosminė rentgeno spinduliuotė, iš tikrųjų kyla iš taškinių šaltinių.
Septintajame dešimtmetyje astronomai galaktikos centruose atrado kvazarus, labai tolimas, labai šviečiančias juodąsias skyles. Kvazariai, iš pradžių vadinami kvazisteloniniais radijo šaltiniais, buvo intensyviai tiriami. Tyrėjai netrukus suprato, kad tik kai kurie iš šių objektų yra radijo skleidėjai ir kad jie susiformavo ankstyvoje Visatos istorijoje.
„Nors kvazarai yra įspūdingi, jie neatspindi tipiškų aktyvių galaktikos branduolių“, - sakė Brandtas. „Dabar, naudodamiesi„ Chandra “ir kitomis rentgeno spinduliuotės observatorijomis, galime rasti ir ištirti vidutinio ryškumo, tipiškus aktyvius galaktikos branduolius tolimoje, didelio raudonojo poslinkio Visatoje.“
Kvazariai ir vidutinio ryškumo aktyvūs galaktikos branduoliai taip pat evoliucionavo skirtingai. Kvazarai yra jaunų galaktikų reiškinys, o vidutinio ryškumo, aktyvūs galaktikos branduoliai kulminaciją pasiekė vėliau, kosminiu laiku.
„Mes norėtume sužinoti, ar per kosminį laiką keičiasi aktyvūs galaktikos branduoliai“, - sakė Brandtas. „Ar juodosios skylės vienodai maitinasi ir auga per Visatos istoriją?“
Tyrėjai ištyrė santykinį rentgeno spinduliuotės energijos kiekį, palyginti su kitais bangos ilgiais, ir nustatė, kad šis santykis nesikeičia per 13 milijardų metų. Jie pažiūrėjo į rentgeno spindulių spektrus ir nustatė, kad jie taip pat nesikeitė per laiką.
„Nepaisant didžiulių galinių skylių erdvės tankio pokyčių, atskiri varikliai, maitinantys aktyvius galaktikos branduolius, yra nepaprastai stabilūs“, - teigė Brandtas.
Brandtas mano, kad „Chandra“ galėtų stebėti „Chandra Deep Field-North“ ilgesnį laiką ir gauti jautresnius, gilesnius duomenis. Tai parodytų galaktikas, kurios šiuo metu yra užtemdytos. Tai taip pat surinktų daugiau rentgeno spindulių, leidžiančių geriau rentgeno spektrą ir variabilumą analizuoti. Su jautresniu zondavimu tyrėjai taip pat nustato vis daugiau neaktyvių galaktikų, tokių kaip mūsų pačių.
„Chandra gerai dirba jau šešerius metus“, - sakė Brandtas. „Nėra jokios priežasties, kodėl Čandra ir Niutonas negali tęsti stebėjimo dar 10 ar daugiau metų.“
Originalus šaltinis: PSU žinių laida
