NASA: n lehdistötiedotteesta:
Röntgensäteiltä katsottuna koko taivas on himmeä. Vaikeuksia oli, liian vähän heistä havaittiin työn suorittamiseksi.
NASA: n Swift-satelliitin tietoja käyttävä kansainvälinen tutkijaryhmä vahvistaa melkein näkymättömän mustia aukkoja käyttävien galaksien populaation. Heidän röntgensäteilynsä absorboituu niin voimakkaasti, että vähän yli tusinaa tunnetaan. Tähtitieteilijät kuitenkin sanovat, että syvästi himmennetystä röntgensäteestä huolimatta lähteet voivat edustaa jäävuoren huippua, ja niiden osuus on vähintään viidesosa kaikista aktiivisista galakseista.
"Nämä voimakkaasti varjostetut mustat aukot ovat ympärillämme", sanoi Neil Gehrels, Swift-tutkimuksen päällikkö NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksessa Greenbeltissä, USA: ssa ja uuden tutkimuksen yhteis kirjoittaja. "Mutta ennen Swiftia he olivat aivan liian heikkoja ja hämärtäneet meitä näkemään."
Havainnot ilmestyvät The Astrophysical Journal -lehden 10. helmikuuta.
Suurimmassa osassa suuria galakseja on jättiläinen keskeinen musta aukko, ja Swift-tutkimuksessa havaitut punnitsevat noin 100 miljoonaa kertaa auringon massan. Aktiivisessa galaksissa aine, joka putoaa kohti supermassiivista mustaa reikää, pakottaa korkean energian päästöt niin voimakkaiksi, että kaksi aktiivisten galaksien luokkaa, kvaasarit ja basaarit, ovat maailmankaikkeuden valoisimpia kohteita.
Röntgentausta johti tähtitieteilijöiden epäilemään aktiivisten galaksien aliarviointia. Tähtitieteilijät eivät voi koskaan olla varmoja siitä, että he ovat havainneet suurimman osan jopa lähimmistä aktiivisista galakseista. Paksut pöly- ja kaasupilvet ympäröivät mustaa aukkoa ja suojaavat ultraviolettivaloa, optista ja vähän energiaa kuluttavaa (tai pehmeää) röntgenvaloa. Infrapunasäteily voi päästä sen läpi materiaalin, mutta se voidaan sekoittaa lämpimään pölyyn galaksin tähtiä muodostavilla alueilla.
Jotkut mustan aukon energisemmistä röntgensäteistä kuitenkin tunkeutuvat kuoreen, ja sinne Swift tulee.
Vuodesta 2004 lähtien NASA Goddardissa kehitetty ja toiminut Swift's Burst Alert Telescope (BAT) on kartoittanut koko taivaan kovissa röntgensäteissä energioiden ollessa 15 000 - 200 000 elektronvolttia - tuhansia kertoja näkyvän valon energiasta. Asteittain lisäämällä altistumistaan vuosi toisensa jälkeen, tutkimus on nyt suurin, herkein ja täydellisin väestölaskenta näissä energioissa. Se sisältää satoja aktiivisia galakseja 650 miljoonan valovuoden etäisyydelle.
Tästä näytteestä tutkijat poistivat lähteet alle 15 asteen etäisyydellä oman galaksiamme pölyisestä, tungosta tasosta. Kaikkia aktiivisia galakseja, joissa urheiltiin energistä hiukkassuihkua, ei myöskään otettu huomioon, joten ne jättävät 199 galaksia.
Vaikka aktiivista galaksia on monen tyyppisiä, tähtitieteilijät selittävät erilaisia havaittuja ominaisuuksia sen perusteella, kuinka galaksi kulkee näkölinjaamme. Katsomme vaaleimpia melkein kasvot kohti, mutta kulman kasvaessa ympäröivä kaasu- ja pölyrengas imee yhä enemmän mustan aukon päästöjä.
Astronomit olettivat, että siellä oli paljon meihin suuntautuneita aktiivisia galakseja, mutta niitä ei vain voitu havaita, koska kaasulevy vaimentaa päästöjä liian voimakkaasti.
”Nämä erittäin peitetyt aktiiviset galaksit ovat hyvin heikkoja ja vaikeita löytää. 199 lähteestä koostuvasta näytteestä havaitsimme vain yhdeksän niistä ”, kertoi tutkimuksen pääkirjailija ja jatko-opiskelija Davide Burlon Münchenin Max Planckin ulkomaalaisfysiikan instituutista.
"Mutta jopa Swiftin BAT-tekniikalla on vaikeuksia löytää näitä hyvin imeytyneitä lähteitä, ja tiedämme, että tutkimus aliarvioi niitä", Burlon selitti. "Kun otimme huomioon tämän, huomasimme, että näitä varjostettuja aktiivisia galakseja on erittäin paljon, mikä on noin 20-30 prosenttia kokonaismäärästä."
"Swiftin avulla olemme nyt kvantisoineet, kuinka monta aktiivista galaksia on ympärillämme - oikeasti takapihallamme", sanoi Marco Ajello SLAC: n kansallisessa kiihdytinlaboratoriossa, Menlo Park, Kalifornia. "Lukumäärä on suuri, ja se on yhtä mieltä siitä. mallit, jotka sanovat olevansa vastuussa suurimmasta osasta röntgentaustaa. " Jos numerot pysyvät yhdenmukaisina suurempien etäisyyksien aikana, kun maailmankaikkeus oli huomattavasti nuorempi, niin on olemassa tarpeeksi supermassiivisia mustia reikiä kosmisen röntgentausta huomioon ottamiseksi.
Ryhmä yhdisti sitten Swift BAT -datan arkistoituihin havaintoihin sen röntgenteleskoopista pyrkiessään tutkimaan kuinka galaksien päästöjen intensiteetti muuttui erilaisilla röntgenenergioilla.
"Tämä on ensimmäinen kerta, kun voimme tutkia voimakkaasti imeytyneiden aktiivisten galaksien keskimääräistä spektriä", Ajello sanoi. "Nämä galaksit ovat vastuussa kosmisen röntgentaustakuvan muodosta - ne luovat sen energian huipun."
Kaikki tämä on sopusoinnussa sen ajatuksen kanssa, että kosminen röntgenkuvaus on seurausta säteilystä hämärtyneistä supermassiivisista mustista reikistä, jotka olivat aktiivisia, kun maailmankaikkeus oli 7 miljardia vuotta vanha tai noin puolet nykyisestä ikästään.
Marraskuussa 2004 lanseerattua Swiftiä johtaa Goddard. Se rakennettiin ja sitä käytetään yhteistyössä Penn State, Los Alamosin kansallisen laboratorion kanssa New Mexico ja General Dynamics in Falls Church, Va .; Leicesterin yliopisto ja Mullard Space Sciences Laboratory Yhdistyneessä kuningaskunnassa; Breran observatorio ja Italian avaruusjärjestö Italiassa; sekä muita kumppaneita Saksassa ja Japanissa.
