NASA „Chandra“ rentgeno spindulių observatorija gavo aiškių įrodymų, kad tolimame kvazare, susiformavusiame mažiau nei milijardą metų po Didžiojo sprogimo, yra visiškai užaugusi supermasyvi juodoji skylė, generuojanti energiją dvidešimt trilijonų Saulės greičiu. Tokių masyvių juodųjų skylių egzistavimas šioje ankstyvoje Visatos epochoje verčia abejoti galaktikų ir supermasyvių juodųjų skylių susidarymo teorijomis.
Astronomai Danielis Schwartzas ir Shanil Virani iš Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centro Kembridže (MA) stebėjo kvazarą, žinomą kaip SDSSp J1306, kuris yra 12,7 milijardo šviesmečių. Kadangi Visatos amžius yra 13,7 milijardo metų, mes matome kvazarą tokį, koks jis buvo milijardo metų po Didžiojo sprogimo. Jie nustatė, kad rentgeno spindulių pasiskirstymas energija arba rentgeno spinduliuotės spektras nesiskiria nuo šalia esančių, senesnių kvazarų. Taip pat SDSSp J1306 santykinis ryškumas optiniais ir rentgeno spindulių bangų ilgiais buvo panašus į šalia esančios kvazarų grupės ryškumą. Optiniai stebėjimai rodo, kad juodosios skylės masė yra maždaug milijardas saulės masės.
Dar vienos ankstyvosios epochos supermasyviosios juodosios skylės įrodymai anksčiau buvo paskelbti Kalifornijos technologijos instituto ir Jungtinės Karalystės mokslininkų grupės, naudojant rentgeno palydovą XMM-Newton. Jie stebėjo kvazarį SDSSp J1030 12,8 milijardo šviesos metų atstumu ir iš esmės rado tokį patį rentgeno spinduliuotės rezultatą, kokį nustatė Smithsonian mokslininkai SDSSp J1306. Tiksli „Chandra“ SDSSp J1306 padėtis ir spektras, pasižymintis beveik tomis pačiomis savybėmis, pašalina bet kokį nuolatinį netikrumą, atsirandantį dėl ankstyvųjų supermasyvių juodųjų skylių.
„Šie du rezultatai, regis, rodo, kad būdas, kuriuo supermasyviosios juodosios skylės sukuria rentgeno spindulius, išliko tas pats nuo pat ankstyvosios Visatos datos“, - sakė Schwartzas. „Tai reiškia, kad centrinės juodosios skylės variklis didžiulėje galaktikoje buvo suformuotas netrukus po Didžiojo sprogimo“.
Tarp astronomų yra sutariama, kad X spinduliuotė, susidaranti iš juodųjų skylių, susidaro dujoms traukiant link juodosios skylės ir kaitinama iki milijonų iki milijardų laipsnių temperatūros. Didžioji dalis patenkančių dujų yra sukoncentruotos greitai besisukančiame diske, kurio vidinėje dalyje yra karšta atmosfera arba korona, kur temperatūra gali pakilti iki milijardų laipsnių.
Nors tiksli rentgeno spinduliuotės geometrija ir detalės nėra žinomos, daugybės kvazarų arba supermasyvių juodųjų skylių stebėjimai parodė, kad daugelis jų turi labai panašius rentgeno spektrus, ypač esant didelėms rentgeno energijoms. Tai rodo, kad šiems objektams pagrindinė geometrija ir mechanizmas yra vienodi.
Nepaprastas jaunų supermasyvių juodųjų skylių rentgeno spektro panašumas į daug senesnių skylių reiškia, kad supermasyviosios juodosios skylės ir jų įbrėžimo diskai jau buvo sukurti mažiau nei milijardą metų po Didžiojo sprogimo. Viena galimybė yra tai, kad milijonai iš 100 Saulės masės juodųjų skylių susidarė po jaunų galaktikų žlugimo masyviomis žvaigždėmis, o vėliau susijungę ir sukaupę dujas galaktikos centre sukūrė milijardą Saulės masės juodųjų skylių.
Norėdami atsakyti į klausimą, kaip ir kada buvo suformuotos supermasyviosios juodosios skylės, astronomai ketina naudoti labai gilias „Chandra“ ekspozicijas ir kitus tyrimus, kad identifikuotų ir ištirtų kvazarus dar senesniame amžiuje.
Schwartzo ir Virani pranešimas apie SDSSp J1306 buvo paskelbtas 2004 m. Lapkričio 1 d. Leidinyje „Astrophysical Journal“. Duncan Farrah ir jo kolegų straipsnis apie SDSS J1030 buvo paskelbtas 2004 m. Rugpjūčio 10 d. Leidinyje „Astrophysical Journal“.
2003 m. Lapkričio mėn. „Chandra“ stebėjo J1306 su savo patobulintu CCD vaizdavimo spektrometru (ACIS). Maždaug 33 valandas. NASA Marshallo kosminių skrydžių centras, Huntsvilis, Ala., Valdo NASA Kosmoso mokslo biuro, Vašingtone, programą „Chandra“. Northrop Grummanas iš Redondo paplūdimio, Kalifornijoje, anksčiau - „TRW, Inc.“, buvo pagrindinis observatorijos plėtros rangovas. Smitsono astrofizikos observatorija kontroliuoja mokslo ir skrydžių operacijas iš „Chandra“ rentgeno centro Kembridže, Masačusetsas.
Papildomos informacijos ir vaizdų rasite tinklalapyje:
http://chandra.harvard.edu ir http://chandra.nasa.gov
Originalus šaltinis: „Chandra“ naujienų leidinys
