Από δελτίο τύπου της NASA:
Μια νέα μελέτη από το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra της NASA λέει στους επιστήμονες πόσο συχνά οι μεγαλύτερες μαύρες τρύπες ήταν ενεργές τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτή η ανακάλυψη διευκρινίζει πώς μεγαλώνουν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες και θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στο πώς θα συμπεριφερθεί στο μέλλον η γιγαντιαία μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία.
Οι περισσότεροι γαλαξίες, συμπεριλαμβανομένων των δικών μας, πιστεύεται ότι περιέχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα κέντρα τους, με μάζες που κυμαίνονται από εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου. Για λόγους που δεν είναι πλήρως κατανοητοί, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι αυτές οι μαύρες τρύπες εμφανίζουν μια μεγάλη ποικιλία επιπέδων δραστηριότητας: από αδρανείς έως απλά λήθαργους έως πρακτικά υπερ.
Οι πιο ζωηρές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες παράγουν τους λεγόμενους «ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες» ή AGN, τραβώντας μεγάλες ποσότητες αερίου. Αυτό το αέριο θερμαίνεται καθώς πέφτει και λάμπει έντονα σε ακτίνες Χ.
«Βρήκαμε ότι μόνο το ένα τοις εκατό των γαλαξιών με μάζες παρόμοιες με τον Γαλαξία μας περιέχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στην πιο ενεργή φάση τους», δήλωσε ο Ντάριλ Χάγκαρντ του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον στο Σιάτλ, WA και το Πανεπιστήμιο Βορειοδυτικών στο Evanston, IL , ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης. «Η προσπάθεια να καταλάβουμε πόσες από αυτές τις μαύρες τρύπες είναι ενεργές ανά πάσα στιγμή είναι σημαντική για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσονται οι μαύρες τρύπες στους γαλαξίες και πώς επηρεάζεται αυτή η ανάπτυξη από το περιβάλλον τους».
Αυτή η μελέτη περιλαμβάνει μια έρευνα που ονομάζεται Chandra Multiwavelength Project, ή ChaMP, η οποία καλύπτει 30 τετραγωνικούς βαθμούς στον ουρανό, τη μεγαλύτερη περιοχή του ουρανού από οποιαδήποτε έρευνα Chandra μέχρι σήμερα. Συνδυάζοντας τις εικόνες ακτίνων Χ του Chandra με οπτικές εικόνες από την έρευνα Sloan Digital Sky, αναλύθηκαν περίπου 100.000 γαλαξίες. Από αυτούς, περίπου 1.600 ήταν φωτεινές ακτίνες Χ, σηματοδοτώντας πιθανή δραστηριότητα AGN.
Μόνο οι γαλαξίες που ξεπερνούν τα 1,6 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη θα μπορούσαν να συγκριθούν ουσιαστικά με τον Γαλαξία μας, αν και μελετήθηκαν επίσης γαλαξίες έως και 6,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Συμπεριλήφθηκαν πρωταρχικά απομονωμένοι ή «χωράφι» γαλαξίες, όχι γαλαξίες σε ομάδες ή ομάδες.
«Αυτός είναι ο πρώτος άμεσος προσδιορισμός του κλάσματος των γαλαξιών πεδίου στο τοπικό Σύμπαν που περιέχουν ενεργές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Paul Green του Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics στο Cambridge, MA. «Θέλουμε να μάθουμε πόσο συχνά αυτές οι γιγαντιαίες μαύρες τρύπες ξεφλουδίζουν, αφού τότε περνούν μια μεγάλη ώθηση ανάπτυξης».
Ένας βασικός στόχος των αστρονόμων είναι να κατανοήσουν πώς η δραστηριότητα του AGN επηρέασε την ανάπτυξη των γαλαξιών. Ένας εντυπωσιακός συσχετισμός μεταξύ της μάζας των γιγαντιαίων μαύρων τρυπών και της μάζας των κεντρικών περιοχών του γαλαξία-ξενιστή τους υποδηλώνει ότι η ανάπτυξη των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών και των γαλαξιών ξενιστή τους συνδέεται έντονα. Ο προσδιορισμός του κλάσματος AGN στο τοπικό Σύμπαν είναι ζωτικής σημασίας για τη συμβολή στη διαμόρφωση αυτής της παράλληλης ανάπτυξης
Ένα αποτέλεσμα αυτής της μελέτης είναι ότι το κλάσμα των γαλαξιών που περιέχουν AGN εξαρτάται από τη μάζα του γαλαξία. Οι πιο μαζικοί γαλαξίες είναι οι πιο πιθανό να φιλοξενήσουν το AGN, ενώ οι γαλαξίες που είναι μόνο περίπου το ένα δέκατο τόσο μαζικοί όσο ο Γαλαξίας μας έχουν περίπου δέκα φορές μικρότερες πιθανότητες να περιέχουν AGN.
Ένα άλλο αποτέλεσμα είναι ότι μια σταδιακή μείωση του κλάσματος AGN παρατηρείται με τον κοσμικό χρόνο από το Big Bang, επιβεβαιώνοντας την εργασία άλλων. Αυτό σημαίνει ότι είτε η τροφοδοσία καυσίμου είτε ο μηχανισμός τροφοδοσίας για τις μαύρες τρύπες αλλάζει με το χρόνο.
Η μελέτη έχει επίσης σημαντικές συνέπειες για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι γειτονιές των γαλαξιών επηρεάζουν την ανάπτυξη των μαύρων οπών τους, επειδή το κλάσμα AGN για γαλαξίες πεδίου βρέθηκε να διακρίνεται από αυτό για τους γαλαξίες σε πυκνές συστάδες.
«Φαίνεται ότι οι πραγματικά ενεργές μαύρες τρύπες είναι σπάνιες αλλά όχι αντικοινωνικές», δήλωσε ο Haggard. «Αυτό ήταν μια έκπληξη για ορισμένους, αλλά μπορεί να παρέχει σημαντικές ενδείξεις για το πώς το περιβάλλον επηρεάζει την ανάπτυξη των μαύρων τρυπών».
Είναι πιθανό το κλάσμα AGN να εξελίσσεται με κοσμικό χρόνο τόσο σε συστάδες όσο και σε χωράφι, αλλά σε διαφορετικούς ρυθμούς. Εάν το κλάσμα AGN σε συστάδες ξεκίνησε υψηλότερα από ό, τι για τους γαλαξίες πεδίου - όπως υποδηλώνουν κάποια αποτελέσματα - αλλά στη συνέχεια μειώθηκε πιο γρήγορα, σε κάποιο σημείο το κλάσμα συμπλέγματος θα ήταν περίπου ίσο με το κλάσμα πεδίου. Αυτό μπορεί να εξηγήσει τι παρατηρείται στο τοπικό Σύμπαν.
Ο Γαλαξίας περιέχει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα γνωστή ως Τοξότης A * (Sgr A *, για συντομία). Παρόλο που οι αστρονόμοι έχουν παρακολουθήσει κάποια δραστηριότητα από την Sgr A * χρησιμοποιώντας Chandra και άλλα τηλεσκόπια με την πάροδο των ετών, ήταν σε πολύ χαμηλό επίπεδο. Εάν ο Γαλαξίας ακολουθεί τις τάσεις που παρατηρούνται στην έρευνα ChaMP, το Sgr A * θα πρέπει να είναι περίπου ένα δισεκατομμύριο φορές πιο φωτεινό στις ακτίνες Χ για περίπου 1% της υπόλοιπης διάρκειας ζωής του Ήλιου. Μια τέτοια δραστηριότητα είναι πιθανό να ήταν πολύ πιο κοινή στο μακρινό παρελθόν.
Εάν το Sgr A * έγινε AGN, δεν θα ήταν απειλή για τη ζωή εδώ στη Γη, αλλά θα έδινε μια θεαματική εκπομπή σε μήκη κύματος ακτίνων Χ και ραδιοφώνου. Ωστόσο, οποιοσδήποτε πλανήτης είναι πολύ πιο κοντά στο κέντρο του Γαλαξία, ή απευθείας στη γραμμή της φωτιάς, θα λάβει μεγάλες και δυνητικά καταστροφικές ποσότητες ακτινοβολίας.
Αυτά τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο τεύχος 10 Νοεμβρίου του Astrophysical Journal. Άλλοι συν-συγγραφείς της εφημερίδας ήταν ο Scott Anderson του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, η Anca Constantin από το Πανεπιστήμιο James Madison, ο Tom Aldcroft και ο Dong-Woo Kim από το Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian και ο Wayne Barkhouse από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Ντακότας.
