Οι μαύρες τρύπες μπορεί να είναι αόρατες, αλλά η υπερθέρμανση που συσσωρεύεται γύρω τους λάμπει έντονα στο φάσμα των ακτίνων γάμμα. Το διαστημικό σκάφος Integral της ESA βαθμονόμησε πρόσφατα το επίπεδο αυτής της ακτινοβολίας υποβάθρου παρακολουθώντας ένα σημείο του ουρανού και άφησε τη Γη να περάσει μπροστά του, για να το αποκλείσει αργά. Χρησιμοποιώντας αυτούς τους υπολογισμούς, οι αστρονόμοι θα είναι καλύτερα σε θέση να διακρίνουν σημειακές πηγές ακτίνων γάμμα από το πλύσιμο της ακτινοβολίας υποβάθρου.
Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το παρατηρητήριο ακτίνων γάμμα του ESA, το Integral, έχουν κάνει ένα σημαντικό βήμα για να εκτιμήσουν πόσες μαύρες τρύπες υπάρχουν στο Σύμπαν.
Μια διεθνής ομάδα, με επικεφαλής τους Eugene Churazov και Rashid Sunyaev, Ινστιτούτο Διαστημικής Έρευνας, Μόσχα, και με τη συμμετοχή επιστημόνων από όλες τις ομάδες της Integral κοινοπραξίας, χρησιμοποίησε τη Γη ως τεράστια ασπίδα για να παρακολουθήσει τον αριθμό των ακτίνων γάμμα από το μακρινό Σύμπαν μειώνεται στο μηδέν, καθώς ο πλανήτης μας εμπόδισε την άποψή τους.
«Σημείο Integral οπουδήποτε στο διάστημα και θα μετρήσει τις ακτίνες γάμμα», λέει ο Pietro Ubertini από το INAF της Ιταλίας και κύριος ερευνητής στο πρόγραμμα απεικόνισης ακτίνων γάμμα της Integral. Οι περισσότερες από αυτές τις ακτίνες γάμμα δεν προέρχονται από κοντινές πηγές αλλά από ουράνια αντικείμενα τόσο μακριά που δεν μπορούν ακόμη να διακριθούν ως μεμονωμένες πηγές. Αυτή η μακρινή εκπομπή ακτίνων γάμμα δημιουργεί μια διαρκή λάμψη που λούζει το Σύμπαν.
Οι περισσότεροι αστρονόμοι πιστεύουν ότι τα αόρατα αντικείμενα είναι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές βαρύτερες από τον Ήλιο και ο καθένας κάθεται στο κέντρο ενός γαλαξία. Καθώς οι μαύρες τρύπες καταπιούν, τα αέρια που στροβιλίζονται απελευθερώνουν ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα. Η ακριβής μέτρηση της λάμψης, γνωστή ως φόντο ακτίνων Χ και ακτίνων γάμμα, είναι το πρώτο βήμα προς τον υπολογισμό του αριθμού των μαύρων τρυπών σε αυτό και πόσο μακριά βρίσκονται στο Σύμπαν.
Οι νέες ολοκληρωμένες παρατηρήσεις έγιναν τον Ιανουάριο και τον Φεβρουάριο του 2006 και παρέχουν πολύ ακριβή δεδομένα σχετικά με το φόντο των ακτίνων γάμμα. Το κλειδί για την επιτυχία ήταν η χρήση της Γης ως ασπίδας.
Το να επιτρέψετε στη Γη να εισέλθει στο οπτικό πεδίο της Integral αντιβαίνει στο τυπικό σύνολο ονομαστικών παρατηρήσεων για τον δορυφόρο, επειδή οι οπτικές συσκευές που απαιτούνται για τον προσδιορισμό της στάσης του διαστημικού σκάφους θα τυφλώνονταν από τη φωτεινή Γη. Έτσι, αυτή η επιχείρηση απαιτούσε αξιοσημείωτες προσπάθειες από τις ομάδες ISOC / MOC που λειτουργούσαν την αποστολή, οι οποίες έπρεπε να βασίζονται σε εναλλακτικούς μηχανισμούς ελέγχου διαστημικών σκαφών. Αλλά ο κίνδυνος αξίζει τον κόπο: μετρώντας τη μείωση της ροής ακτίνων γάμμα όταν η Γη είχε εμποδίσει την άποψη της Integral και κάνοντας ένα μοντέλο της ατμοσφαιρικής εκπομπής της Γης, οι αστρονόμοι υπολόγισαν με ακρίβεια το φόντο των ακτίνων γάμμα.
Ένα άλλο πλεονέκτημα των ολοκληρωμένων παρατηρήσεων είναι ότι τα συμπληρωματικά όργανα του παρατηρητηρίου επέτρεψαν να μετρηθούν ταυτόχρονα η ισχύς των ακτίνων Χ και των ακτίνων γάμμα. Στο παρελθόν, διαφορετικοί δορυφόροι έπρεπε να μετρήσουν τις διαφορετικές ενέργειες των ακτίνων X και των ακτίνων γάμμα, αφήνοντας τους αστρονόμους να έχουν το καθήκον να συνθέσουν τα αποτελέσματα, όπως τα κομμάτια ενός παζλ.
Δεν είναι μόνο η συνολική λάμψη που έχει δει η Integral. Πριν από την εκτόξευση του δορυφόρου, παρατηρήθηκαν μόνο μερικές δεκάδες ουράνια αντικείμενα σε ακτίνες γάμμα. Τώρα η Integral βλέπει περίπου 300 μεμονωμένες πηγές στο Γαλαξία μας και περίπου 100 από τις πιο φωτεινές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σε άλλους γαλαξίες. Αυτές είναι οι κορυφές του παγόβουνου. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι υπάρχουν δεκάδες εκατομμύρια ενεργές μαύρες τρύπες εξαπλωμένες σε όλο το διάστημα, συμβάλλοντας όλα στο φόντο των ακτίνων γάμμα. Από προηγούμενες παρατηρήσεις στη μαλακότερη ζώνη ακτίνων Χ είναι γνωστό ότι η ακτινοβολία μαλακού υποβάθρου κατοικείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από τους Active Galactic Nuclei (AGN). Έτσι, είναι πολύ πιθανό ότι αυτά τα αντικείμενα είναι επίσης υπεύθυνα εδώ σε υψηλότερες Ολοκληρωμένες ενέργειες, ακόμα κι αν αυτό δεν έχει αποδειχθεί ακόμη.
Το επόμενο βήμα είναι οι αστρονόμοι να προγραμματίσουν μοντέλα υπολογιστών για να υπολογίσουν πώς η εκπομπή από αυτόν τον αόρατο πληθυσμό μαύρων οπών συγχωνεύεται για να δώσει την παρατηρούμενη λάμψη. Αυτά τα μοντέλα υπολογιστών θα προβλέψουν τον αριθμό και την απόσταση των μαύρων οπών και θα παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρονται στο κέντρο των γαλαξιών των νέων, των μεσήλικων και των ηλικιωμένων. Εν τω μεταξύ, η ομάδα του Integral θα συνεχίσει να βελτιώνει τις μετρήσεις του περίπλοκου φόντου ακτίνων γάμμα.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESA
Θέλετε να ενημερώσετε το φόντο του υπολογιστή σας; Εδώ είναι μερικές δροσερές εικόνες φόντου μαύρο.
