Μόνο περίπου το 1% των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών εκπέμπουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας και οι αστρονόμοι αναρωτιούνται εδώ και δεκαετίες γιατί τόσο λίγοι εμφανίζουν αυτήν τη συμπεριφορά. Τα δεδομένα από τον δορυφόρο Swift, που συνήθως μελετούν τις εκρήξεις ακτίνων γάμμα, επέτρεψαν στους επιστήμονες να επιβεβαιώσουν ότι οι μαύρες τρύπες «φωτίζονται» όταν συγκρούονται οι γαλαξίες και τα δεδομένα μπορεί να προσφέρουν μια εικόνα για τη μελλοντική συμπεριφορά της μαύρης τρύπας στον γαλαξία μας.
Η έντονη εκπομπή από κέντρα γαλαξιών, ή πυρήνες, προκύπτει κοντά σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που περιέχει από ένα εκατομμύριο έως ένα δισεκατομμύριο φορές τη μάζα του ήλιου. Εκπέμποντας έως και 10 δισεκατομμύρια φορές την ενέργεια του ήλιου, μερικοί από αυτούς τους ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες (AGN) είναι τα πιο φωτεινά αντικείμενα στο σύμπαν. Περιλαμβάνουν κβάζαρ και blazars.
«Οι θεωρητικοί έχουν δείξει ότι η βία στις συγχωνεύσεις γαλαξιών μπορεί να τροφοδοτήσει την κεντρική μαύρη τρύπα ενός γαλαξία», δήλωσε ο Michael Koss, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Maryland στο College Park. "Η μελέτη εξηγεί κομψά πώς ενεργοποιήθηκαν οι μαύρες τρύπες."
Το Swift κυκλοφόρησε το 2004 και ενώ το τηλεσκόπιο Burst Alert (BAT) περιμένει να εντοπίσει την επόμενη έκρηξη ακτίνων γάμμα, χαρτογράφησε επίσης τον ουρανό χρησιμοποιώντας σκληρές ακτίνες Χ, δήλωσε ο Neil Gehrels, κύριος ερευνητής του Swift. «Στην πραγματικότητα, εντόπισε την 508η έκρηξη ακτίνων γάμμα πριν από περίπου 30 λεπτά», δήλωσε ο Gehrels στη συνέντευξη Τύπου το πρωί της 26ης Μαΐου στη 216η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας. "Όμως, αυξάνοντας την έκθεσή του κάθε χρόνο, η Swift BAT Hard X-ray Survey είναι η μεγαλύτερη, πιο ευαίσθητη και πλήρης απογραφή του ουρανού σε αυτές τις ενέργειες."
Μέχρι αυτή τη σκληρή έρευνα ακτίνων Χ, οι αστρονόμοι δεν μπορούσαν ποτέ να είναι σίγουροι ότι είχαν μετρήσει την πλειοψηφία του AGN. Πυκνά σύννεφα σκόνης και αερίου περιβάλλουν τη μαύρη τρύπα σε έναν ενεργό γαλαξία, ο οποίος μπορεί να εμποδίσει το υπεριώδες, οπτικό και χαμηλής ενέργειας ή μαλακό φως X-ray. Η υπέρυθρη ακτινοβολία από θερμή σκόνη κοντά στη μαύρη τρύπα μπορεί να περάσει μέσα από το υλικό, αλλά μπορεί να συγχέεται με τις εκπομπές από τις περιοχές που σχηματίζουν αστέρια του γαλαξία. Οι σκληρές ακτίνες Χ μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να ανιχνεύσουν άμεσα την ενεργητική μαύρη τρύπα.
[/λεζάντα]
Η έρευνα, η οποία είναι ευαίσθητη στο AGN σε απόσταση 650 εκατομμυρίων ετών φωτός, αποκάλυψε δεκάδες προηγουμένως μη αναγνωρισμένα συστήματα.
«Η έρευνα Swift BAT μας δίνει μια πολύ διαφορετική εικόνα του AGN», είπε ο Koss. Η ομάδα διαπιστώνει ότι περίπου το ένα τέταρτο των γαλαξιών BAT βρίσκονται σε συγχωνεύσεις ή κοντά ζεύγη. «Ίσως το 60 τοις εκατό αυτών των γαλαξιών να συγχωνευθούν πλήρως τα επόμενα δισεκατομμύρια χρόνια. Πιστεύουμε ότι έχουμε το «όπλο καπνίσματος» για AGN που προκαλείται από συγχώνευση που έχουν προβλέψει οι θεωρητικοί ».
«Ένα μεγάλο πρόβλημα στην αστρονομία είναι να κατανοήσουμε πώς μεγαλώνουν και τροφοδοτούνται οι μαύρες τρύπες», δήλωσε ο Joel Bregman από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν. «Γνωρίζουμε ότι η ανάπτυξη στα αρχικά στάδια της ζωής μιας μαύρης τρύπας είναι ένας συνδυασμός συγχωνεύσεων και συγκέντρωσης αερίου και σκόνης από κοντινά αστέρια και πιστεύουμε ότι η αύξηση είναι η πιο σημαντική διαδικασία. Αυτό όμως μας δείχνει ότι η τροφοδοσία του αερίου και της σκόνης διοχετεύτηκε στο κέντρο σε αρκετά πρώιμο στάδιο και ότι η διαταραχή από τις συγχωνεύσεις επιτρέπει τη διοχέτευση αερίου στο κέντρο και τη ροή στη μαύρη τρύπα. "
«Δεν έχουμε δει ποτέ τόσο ξεκάθαρα την έναρξη της δραστηριότητας AGN», δήλωσε ο Bregman, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. "Η ομάδα Swift πρέπει να προσδιορίσει ένα πρώιμο στάδιο της διαδικασίας με την Έρευνα σκληρών ακτίνων X".
Άλλα μέλη της ομάδας μελέτης περιλαμβάνουν τον Richard Mushotzky και τον Sylvain Veilleux στο Πανεπιστήμιο του Maryland και τη Lisa Winter στο Κέντρο Αστροφυσικής και Διαστημικής Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Boulder.
Η μελέτη θα δημοσιευτεί στο τεύχος 20 Astrophysical Journal Letters.
Πηγή: NASA, συνέντευξη τύπου της NASA
