Röntgenkuva pohjoisesta Chandra-kentästä. Kuvahyvitys: NASA / PSU Klikkaa suuremmaksi
Röntgen observatorion tutkimuksista saadut tiedot osoittavat, että mustia reikiä on paljon enemmän ja että ne ovat kehittyneet eri tavalla kuin tutkijat olisivat odottaneet, Penn Staten tähtitieteilijän mukaan.
"Halusimme kaikkien mustien reikien laskennan ja halusimme tietää millaiset ne ovat", sanoi tähtitieteen ja astrofysiikan professori Niel Brandt. "Halusimme mitata myös kuinka mustat aukot ovat kasvaneet maailmankaikkeuden historian aikana."
Brandt ja muut tutkijat ovat tehneet juuri tämän tarkastelemalla pohjoisen pallonpuoliskon taivaanpistettä, nimeltään Chandra Deep Field-North, käyttämällä NASA: n Chandra-röntgen-observatorioa ja vastaavaa eteläisen pallonpuoliskon laastaria, nimeltään Extended Chandra Deep Field-South. . Kyselytutkimuksia tehdään myös muualla taivaalla sekä Chandran että Euroopan avaruusjärjestön Newton-röntgenkuvauspeiliristeilyn avulla.
Tutkijat tarkastelivat röntgensäteilypäästöjä, koska mustien reikien ympärillä olevat alueet lähettävät röntgensäteitä sekä näkyvää valoa. Röntgensäteiden läpäisevä luonne tarjoaa suoran tavan mustien reikien tunnistamiseen. Röntgenkuvien käyttö antaa tähtitieteilijöille myös mahdollisuuden osoittaa galaksien keskuksissa olevat mustat aukot ilman, että galaksin tähtiä saava näkyvä valo pestä heidän signaaliaan, Brandt kertoi osallistujille American Science for Advanced Science -järjestön vuosikokouksessa St. Louis, Mo. 17. helmikuuta Heidän tutkimansa mustat aukot olivat niitä, jotka sijaitsevat galaksien keskuksissa ja säteilevät aktiivisesti röntgensäteitä, joten niitä kutsutaan aktiivisiksi galaktisiksi ytimiksi.
"Löydämme aktiivisia supermassiivisia mustia reikiä massiivisten galaksien keskuksissa", sanoi Brandt. ”Galaksiamme keskipisteessä on myös oma musta aukko, joka mittaa 2,6 miljoonaa aurinko massaa. Musta aukko ei ole aktiivinen tänään, mutta oletamme sen olevan aktiivinen aiemmin. ”
Näissä syvissä, ekstragalaktisissa röntgentutkimuksissa tarkasteltiin huolellisesti valittuja taivaanpisteitä, joissa ei ole suurelta osin mitään, mikä voisi häiritä röntgendatan hankkimista. Chandra katsoi Chandran syvää kenttää pohjoiseen - taivaan aluetta, joka on kaksi kolmasosaa täysikuun koosta - ajanjaksolla, joka on 23 päivää kahden vuoden aikana. Tutkijat havaitsivat noin 600 röntgenlähdettä. Vertaamalla röntgenkuvia optisten kuvien kanssa täsmälleen samasta taivaanviipalasta, jonka Hubble-avaruusteleskooppi otti, melkein kaikki 600 pistelähdettä vastasivat optisia galakseja, mikä viittaa siihen, että röntgenkuvatunnuksen lähteinä olevat mustat aukot olivat galaksien keskukset.
"Röntgen-astronomit tekevät paremmin kuin kukaan muu noin kymmenellä kertoimella tunnistaakseen nämä aktiiviset galaktiset ytimet", sanoi Brandt. "Enemmän aikaa voimme tehdä vielä paremmin, mennä vielä syvemmälle."
Tutkijat havaitsivat, että erittäin massiivisia mustia reikiä on enemmän kuin voimme olettaa. He havaitsivat myös, että mustat aukot kehittyivät eri tavalla kuin tähtitieteilijät odottivat ennen Chandran työtä. Ekstrapoloimalla Chandran löytämistä 600 mustasta aukosta, Brandt ehdottaa, että koko taivaalla on noin 300 miljoonaa super massiivista mustaa reikää.
Niin monen mustan aukon olemassaolo vahvisti, että sen, jonka kerran ajateltiin olevan todella hajanaista kosmisen röntgentaustasäteilyä, tulee oikeastaan pistelähteistä.
1960-luvulla tähtitieteilijät löysivät galaktisten keskuksien kvasareja, erittäin kaukana olevia, erittäin kirkkaita mustia reikiä. Kvasaareja, joita alun perin kutsuttiin kvastähtiradion lähteiksi, tutkittiin intensiivisesti. Tutkijat huomasivat pian, että vain jotkut näistä esineistä olivat radiosäteilyä ja että ne muodostuivat varhaisessa vaiheessa maailmankaikkeuden historiassa.
"Vaikka kvaasarit ovat mahtavia, ne eivät edusta tyypillisiä aktiivisia galaktisia ytimiä", Brandt sanoi. "Nyt, käyttämällä Chandraa ja muita röntgen observatorioita, voimme löytää ja tutkia kohtalaisen kirkkaita, tyypillisiä aktiivisia galaktisia ytimiä kaukaisessa, voimakkaasti punasiirtyvässä universumissa."
Kvasaarit ja kohtalaisen kirkkaat galaktiset ytimet kehittyivät myös eri tavalla. Kvasaarit ovat nuorten galaksien ilmiö, kun taas kohtalaisen kirkkaat, aktiiviset galaktiset ytimet saavuttivat huippunsa myöhemmin kosmisessa ajassa.
"Haluamme tietää, muuttuvatko aktiiviset galaktiset ytimet kosmisen ajan kuluessa", Brandt sanoi. "Syövätkö ja kasvavatko mustat aukot samalla tavalla maailmankaikkeuden historian aikana?"
Tutkijat tarkastelivat röntgensäteissä tulevan energian suhteellista määrää verrattuna muihin aallonpituuksiin ja havaitsivat, että tämä suhde ei muutu yli 13 miljardin vuoden ajan. He katsoivat röntgenspektrit ja havaitsivat, että myös nämä eivät muuttuneet ajan kuluessa.
"Huolimatta takareikien avarustiheyden valtavista muutoksista, aktiiviset galaktiset ytimet toimittavat yksittäiset moottorit ovat huomattavan vakaita", Brandt sanoi.
Brandt uskoo, että Chandra voisi tarkkailla Chandran syvää kenttä-pohjoista pidemmän ajan ja saada herkempää, syvempää tietoa. Tämä toisi galakseihin, jotka ovat tällä hetkellä peitettynä. Se kerää myös enemmän röntgensäteitä, mikä mahdollistaa paremmat röntgenspektrispektri- ja variaatioanalyysit. Herkämmällä koettelulla tutkijat havaitsevat myös kasvavan määrän ei-aktiivisia galakseja, kuten omamme.
"Chandra on toiminut hyvin kuusi vuotta", sanoi Brandt. "Ei ole mitään syytä, miksi Chandra ja Newton eivät voisi jatkaa tarkkailuaan vielä vähintään 10 vuotta."
Alkuperäinen lähde: PSU-lehdistötiedote
