X-zraka slika Chandra dubokog polja-sjever. Kreditna slika: NASA / PSU Klikni za veću sliku
Podaci iz rendgenskih opservatorijskih istraživanja pokazuju da su crne rupe mnogobrojnije i razvijale se drugačije nego što bi to istraživači mogli očekivati, izjavio je astronom Penn Statea.
"Željeli smo popis svih crnih rupa i željeli smo znati kakvi su", rekla je Niel Brandt, profesorica astronomije i astrofizike. „Također smo htjeli izmjeriti kako su crne rupe narasle u povijesti Svemira.“
Brandt i drugi istraživači učinili su upravo to gledajući mrlje neba u sjevernoj hemisferi nazvanoj duboko polje Chandra-sjever, koristeći NASA-in rendgenski opservatorij Chandra i sličnu zakrpu na južnoj hemisferi nazvanu produženo duboko polje Chandra-jug , Istraživanja se provode i u drugim dijelovima neba koristeći Chandra i rendgensku misiju multi-zrcala Europske svemirske agencije-Newton.
Istraživači su proučavali emisije rendgenskih zraka jer područja oko crnih rupa emitiraju X-zrake kao i vidljivu svjetlost. Prodora prirode X-zraka pruža izravan način prepoznavanja crnih rupa. Upotreba rendgenskih zraka također omogućuje astronomima da utvrde crne rupe u središtima galaksija, a da njihov signal ne isprati vidljivom svjetlošću koja dolazi od zvijezda galaksije, rekao je Brandt prisutnima na godišnjem sastanku Američkog udruženja za napredak znanosti u St. Louis, Mojsije, 17. veljače. Crne rupe koje su proučavale bile su one koje se nalaze u središtima galaksija i aktivno emitiraju X-zrake, pa ih nazivaju aktivnim galaktičkim jezgrama.
"Pronalazimo aktivne super masivne crne rupe u središtima masivnih galaksija", rekao je Brandt. „Naša galaksija također ima svoju crnu rupu u središtu koja mjeri 2,6 milijuna solarnih masa. Naša crna rupa danas nije aktivna, ali pretpostavljamo da je bila aktivna i u prošlosti. "
Ove duboke, ekstragalaktičke rendgenske pretrage pregledale su pažljivo odabrane mrlje neba, koje su u velikoj mjeri bez ičega što bi moglo ometati dobivanje podataka X-zraka. Chandra je pogledao duboko polje Chandra-sjever - područje neba dvije trećine veličine punog Mjeseca - u vremenskom rasponu od 23 dana tijekom dvogodišnjeg razdoblja. Istraživači su otkrili oko 600 izvora rendgenskih zraka. Nakon usporedbe rendgenskih slika s optičkim slikama potpuno istog dijela neba snimljenog Hubble svemirskim teleskopom, gotovo svi izvori od 600 točaka odgovarali su optičkim galaksijama, što sugerira da su crne rupe koje su izvori za X-ray potpis središta galaksija.
"Astronomi rendgenskih zraka djeluju bolje od bilo koga drugog za otprilike faktor deset, u prepoznavanju ovih aktivnih galaktičkih jezgara", rekao je Brandt. "S više vremena mogli bismo učiniti još bolje, ići još dublje."
Istraživači su otkrili da su super masivne crne rupe mnogobrojnije nego što smo mogli očekivati. Također su otkrili da su se crne rupe razvijale drugačije nego što su astronomi očekivali prije Chandra rada. Ekstrapolirajući od 600 crnih rupa koje je pronašla Chandra, Brandt sugerira da na cijelom nebu ima oko 300 milijuna super masivnih crnih rupa.
Postojanje toliko crnih rupa, potvrdilo je da ono što se nekada smatralo doista difuznim kozmičkim rendgenskim zračenjem, zapravo dolazi iz točkastih izvora.
Šezdesetih godina prošlog stoljeća astronomi su u galaktičkim središtima otkrili kvazare, vrlo udaljene, sjajne crne rupe. Kvazi koji su se u početku zvali kvazizvjezdani radio izvori intenzivno su proučavani. Istraživači su ubrzo shvatili da su samo neki od tih predmeta radio-odašiljači i da su nastali rano u povijesti Svemira.
"Iako su kvazari spektakularni, oni nisu reprezentativni za tipična aktivna galaktička jezgra", rekao je Brandt. "Sada, koristeći Chandra i druge rendgenske opservatorije, možemo pronaći i proučiti tipične aktivne galaktičke jezgre umjerene jačine u dalekom svemirskom visokosmjenom."
Kvazi i jezgre galaktike s umjerenom svjetlošću također su se različito razvijali. Kvazi su fenomen mladih galaksija, dok su aktivna galaktička jezgra umjerene svjetlosti došla do vrhunca kasnije u kozmičkom vremenu.
"Željeli bismo znati promijene li se aktivna galaktička jezgra tijekom kozmičkog vremena", rekao je Brandt. "Hrane li se crne rupe na isti način tijekom povijesti svemira?"
Istraživači su pogledali relativnu količinu snage koja izlazi na X-zrake u usporedbi s drugim valnim duljinama i otkrili su da se taj omjer ne mijenja tijekom 13 milijardi godina. Pogledali su spektre rendgenskih zraka i otkrili da se i oni ne mijenjaju kroz vrijeme.
"Unatoč ogromnim promjenama u prostornoj gustoći stražnjih rupa, pojedinačni motori koji pokreću aktivna galaktička jezgra izuzetno su stabilni", rekao je Brandt.
Brandt vjeruje da bi Chandra mogla promatrati duboko polje Chandra-sjever duže vrijeme i prikupljati osjetljivije i dublje podatke. To bi stvorilo svjetlosne galaksije koje su trenutno zatamnjene. Također će prikupiti više rendgenskih zraka što omogućava bolje spektralne i varijabilnosti analiza rendgenskih zraka. Uz osjetljivije sondiranje, istraživači također otkrivaju sve veći broj neaktivnih galaksija poput naše.
"Chandra dobro radi već šest godina", rekao je Brandt. "Nema razloga zašto Chandra i Newton ne mogu nastaviti promatranje još 10 ili više godina."
Izvorni izvor: PSU News Release
