Εικόνα ακτινογραφίας του Chandra Deep Field-North. Πιστωτική εικόνα: NASA / PSU Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Τα δεδομένα από τις έρευνες του παρατηρητηρίου ακτίνων Χ δείχνουν ότι οι μαύρες τρύπες είναι πολύ πιο πολλές και εξελίχθηκαν διαφορετικά από ό, τι θα περίμεναν οι ερευνητές, σύμφωνα με έναν αστρονόμο του Penn State.
«Θέλαμε μια απογραφή όλων των μαύρων τρυπών και θέλαμε να μάθουμε πώς είναι», δήλωσε ο Niel Brandt, καθηγητής αστρονομίας και αστροφυσικής. «Θέλαμε επίσης να μετρήσουμε πώς έχουν αναπτυχθεί οι μαύρες τρύπες κατά την ιστορία του Σύμπαντος».
Ο Brandt και άλλοι ερευνητές το έκαναν αυτό κοιτάζοντας ένα κομμάτι ουρανού στο βόρειο ημισφαίριο που ονομάζεται Chandra Deep Field-North, χρησιμοποιώντας το παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA και ένα παρόμοιο έμπλαστρο στο νότιο ημισφαίριο που ονομάζεται Extended Chandra Deep Field-South . Διεξάγονται επίσης έρευνες σε άλλα μέρη του ουρανού χρησιμοποιώντας το Chandra και την αποστολή Multi-Mirror της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος-Newton.
Οι ερευνητές εξέτασαν τις εκπομπές ακτίνων Χ επειδή οι περιοχές γύρω από τις μαύρες τρύπες εκπέμπουν ακτίνες Χ καθώς και ορατό φως. Η διεισδυτική φύση των ακτίνων Χ παρέχει έναν άμεσο τρόπο αναγνώρισης των μαύρων οπών. Η χρήση ακτίνων Χ επιτρέπει επίσης στους αστρονόμους να εντοπίζουν τις μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών χωρίς το σήμα τους να ξεπλένεται από το ορατό φως που προέρχεται από τα αστέρια ενός γαλαξία, δήλωσε ο Μπραντ στους παρευρισκόμενους στην ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης στο St. Louis, Mo. 17 Φεβρουαρίου. Οι μαύρες τρύπες που μελέτησαν ήταν εκείνες που βρίσκονται στα κέντρα των γαλαξιών και εκπέμπουν ενεργά ακτίνες Χ, επομένως ονομάζονται ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες.
«Βρίσκουμε ενεργές εξαιρετικά τεράστιες μαύρες τρύπες στα κέντρα των μαζικών γαλαξιών», δήλωσε ο Brandt. «Ο γαλαξίας μας έχει επίσης τη δική του μαύρη τρύπα στο κέντρο του που μετρά 2,6 εκατομμύρια ηλιακές μάζες. Η μαύρη τρύπα μας δεν είναι ενεργή σήμερα, αλλά υποθέτουμε ότι ήταν ενεργή στο παρελθόν. "
Αυτές οι βαθιές, εξωγαλακτικές έρευνες ακτίνων Χ εξέτασαν προσεκτικά επιλεγμένα κομμάτια του ουρανού, τα οποία είναι σε μεγάλο βαθμό απαλλαγμένα από οτιδήποτε μπορεί να επηρεάσει τη λήψη των δεδομένων ακτίνων Χ. Ο Chandra κοίταξε το Chandra Deep Field-North - μια περιοχή ουρανού δύο τρίτα του μεγέθους της πανσελήνου - για το χρονικό διάστημα των 23 ημερών σε μια περίοδο δύο ετών. Οι ερευνητές εντόπισαν περίπου 600 πηγές ακτίνων Χ. Μετά τη σύγκριση των εικόνων ακτίνων Χ με οπτικές εικόνες ακριβώς του ίδιου φεγγαριού που ελήφθησαν από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, σχεδόν όλες οι πηγές 600 σημείων αντιστοιχούσαν σε οπτικούς γαλαξίες, υποδηλώνοντας ότι οι μαύρες τρύπες που ήταν πηγές για την υπογραφή ακτίνων Χ ήταν τα κέντρα των γαλαξιών.
«Οι αστρονόμοι ακτίνων Χ έχουν καλύτερη απόδοση από οποιονδήποτε άλλον για έναν παράγοντα δέκα, στον εντοπισμό αυτών των ενεργών γαλαξιακών πυρήνων», δήλωσε ο Brandt. «Με περισσότερο χρόνο θα μπορούσαμε να κάνουμε ακόμη καλύτερα, πηγαίνοντας ακόμη πιο βαθιά».
Αυτό που βρήκαν οι ερευνητές ήταν ότι οι εξαιρετικά μαζικές μαύρες τρύπες είναι πιο πολλές από ό, τι θα μπορούσαμε να περιμένουμε. Διαπίστωσαν επίσης ότι οι μαύρες τρύπες εξελίχθηκαν διαφορετικά από τους αστρονόμους που περίμεναν πριν από το έργο Chandra. Εξαιρώντας τις 600 μαύρες τρύπες που βρήκε ο Chandra, ο Brandt υποδηλώνει ότι υπάρχουν περίπου 300 εκατομμύρια εξαιρετικά τεράστιες μαύρες τρύπες σε ολόκληρο τον ουρανό.
Η ύπαρξη τόσων πολλών μαύρων τρυπών, επιβεβαίωσε ότι αυτό που κάποτε θεωρήθηκε ότι ήταν μια πραγματικά διάχυτη κοσμική ακτινογραφία ακτινογραφίας, προέρχεται από σημειακές πηγές.
Στη δεκαετία του 1960, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν κβάζαρ, πολύ μακρινές, πολύ φωτεινές μαύρες τρύπες, σε γαλαξιακά κέντρα. Τα κβάζαρ, αρχικά αποκαλούμενα οιονεί αστρικά ραδιοφωνικές πηγές, μελετήθηκαν έντονα. Οι ερευνητές συνειδητοποίησαν σύντομα ότι μόνο μερικά από αυτά τα αντικείμενα ήταν πομποί ραδιοφώνου και ότι σχηματίστηκαν νωρίς στην ιστορία του Σύμπαντος.
«Ενώ τα κβάζαρ είναι θεαματικά, δεν είναι αντιπροσωπευτικά των τυπικών ενεργών γαλαξιακών πυρήνων», δήλωσε ο Brandt. «Τώρα, χρησιμοποιώντας τα Chandra και άλλα παρατηρητήρια ακτίνων Χ, μπορούμε να βρούμε και να μελετήσουμε τη μέτρια φωτεινότητα, τους τυπικούς ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες στο μακρινό, υψηλό κόκκινο-σύμπαν.»
Τα κβάζαρ και οι γαλαξιακοί πυρήνες μέτριας φωτεινότητας εξελίχθηκαν επίσης διαφορετικά. Τα κβάζαρ είναι ένα φαινόμενο νεαρών γαλαξιών, ενώ η μέτρια-φωτεινότητα, οι ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες κορυφώθηκαν αργότερα στον κοσμικό χρόνο.
«Θα θέλαμε να μάθουμε αν οι ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες αλλάζουν με τον κοσμικό χρόνο», δήλωσε ο Brandt. «Οι μαύρες τρύπες τρέφονται και μεγαλώνουν με τον ίδιο τρόπο στην ιστορία του Σύμπαντος;»
Οι ερευνητές εξέτασαν τη σχετική ποσότητα ισχύος που βγαίνει στις ακτίνες Χ σε σύγκριση με άλλα μήκη κύματος και διαπίστωσαν ότι αυτός ο λόγος δεν αλλάζει πάνω από 13 δισεκατομμύρια χρόνια. Κοίταξαν τα φάσματα ακτίνων Χ και διαπίστωσαν ότι αυτά επίσης δεν άλλαξαν με την πάροδο του χρόνου.
«Παρά τις τεράστιες αλλαγές στην πυκνότητα χώρου των οπών στην πλάτη, οι μεμονωμένοι κινητήρες που τροφοδοτούν ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες είναι εξαιρετικά σταθεροί», δήλωσε ο Brandt.
Ο Brandt πιστεύει ότι ο Chandra θα μπορούσε να παρατηρήσει το Chandra Deep Field-North για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και να αποκτήσει πιο ευαίσθητα, βαθύτερα δεδομένα. Αυτό θα φέρει στο φως γαλαξίες που είναι σήμερα σκοτεινές. Θα συγκεντρώσει επίσης περισσότερες ακτίνες Χ επιτρέποντας καλύτερες αναλύσεις φασματικής ακτινογραφίας και μεταβλητότητας. Με πιο ευαίσθητο έλεγχο, οι ερευνητές εντοπίζουν επίσης έναν αυξανόμενο αριθμό μη ενεργών γαλαξιών όπως οι δικοί μας.
«Ο Τσάντρα δούλεψε καλά εδώ και έξι χρόνια», δήλωσε ο Μπράντ. "Δεν υπάρχει κανένας λόγος για τον οποίο ο Τσάντρα και ο Νεύτωνας δεν μπορούν να συνεχίσουν να παρατηρούν για άλλα 10 ή περισσότερα χρόνια."
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων PSU
