No NASA paziņojuma presei:
Jauns NASA Chandra rentgena observatorijas pētījums zinātniekiem stāsta, cik bieži pēdējos pāris miljardus gadu ir bijuši aktīvi lielākie melnie caurumi. Šis atklājums noskaidro, kā aug supermasīvie melnie caurumi, un tam varētu būt ietekme uz to, kā nākotnē izturēsies milzu melnais caurums Piena ceļa centrā.
Tiek uzskatīts, ka lielākajā daļā galaktiku, ieskaitot mūsu pašu, to centros ir supermasīvi melnie caurumi, kuru masas ir no miljoniem līdz miljardiem reižu lielākas par Saules masu. Tādu iemeslu dēļ, kas nav pilnībā izprotami, astronomi ir noskaidrojuši, ka šiem melnajiem caurumiem ir ļoti daudzveidīgs aktivitātes līmenis: no pasīvās līdz vienkārši letarģiskajam līdz praktiski hiper.
Dzīvīgākie supermasīvie melnie caurumi rada tā sauktos “aktīvos galaktikas kodolus” jeb AGN, ievelkot lielu daudzumu gāzes. Šī gāze tiek uzkarsēta, jo tā iekrīt un spoži mirdz rentgena gaismā.
"Mēs esam noskaidrojuši, ka tikai aptuveni vienā procentā galaktiku ar masām, kas ir līdzīgas Piena ceļam, aktīvākajā fāzē ir supermasīvi melnie caurumi," sacīja Darijs Haggards no Vašingtonas Universitātes Sietlā, WA un Ziemeļrietumu universitātes Evanstonā, IL. , kurš vadīja pētījumu. "Mēģināt noskaidrot, cik daudz no šiem melnajiem caurumiem ir aktīvi jebkurā laikā, ir svarīgi, lai saprastu, kā melnie caurumi aug galaktikās un kā šo vidi ietekmē viņu vide."
Šis pētījums ietver aptauju ar nosaukumu Chandra Multiwavelength Project jeb ChaMP, kas aptver 30 kvadrāt grādus debesīs, kas ir lielākais debesu laukums līdz šim jebkuras Chandra aptaujā. Apvienojot Chandra rentgena attēlus ar Sloan Digital Sky Survey optiskajiem attēliem, tika analizēti aptuveni 100 000 galaktiku. No tiem aptuveni 1600 bija rentgenstaru spilgti, kas signalizēja par iespējamo AGN darbību.
Tikai galaktikas, kas atrodas 1,6 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes, varētu jēdzīgi salīdzināt ar Piena Ceļu, kaut arī tika pētītas arī galaktikas, kas atrodas 6,3 miljardus gaismas gadu attālumā. Tika iekļautas galvenokārt izolētas jeb “lauka” galaktikas, nevis galaktikas klasteros vai grupās.
"Šis ir pirmais tiešais lauka galaktiku, kas satur aktīvos supermasīvos melnos caurumus, frakcijas noteikšana," sacīja līdzautors Pols Grīns no Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra Kembridžā, MA. "Mēs vēlamies zināt, cik bieži šie milzu melnie caurumi uzliesmo, jo tas ir tad, kad tie piedzīvo lielu izaugsmes stimulu."
Galvenais astronomu mērķis ir saprast, kā AGN darbība ir ietekmējusi galaktiku augšanu. Pārsteidzoša korelācija starp milzu melno caurumu masu un to saimnieku galaktiku centrālo reģionu masu liek domāt, ka supermasīvo melno caurumu augšana un to saimnieku galaktikas ir cieši saistītas. AGN frakcijas noteikšana vietējā Visumā ir būtiska, lai palīdzētu modelēt šo paralēlo izaugsmi.
Viens no šī pētījuma rezultātiem ir tāds, ka galaktiku daļa, kas satur AGN, ir atkarīga no galaktikas masas. Vismasīvākās galaktikas, visticamāk, uzņem AGN, turpretim galaktikām, kuras ir tikai aptuveni desmitā masas daļa kā Piena ceļš, ir aptuveni desmit reizes mazāka iespēja saturēt AGN.
Vēl viens rezultāts ir tas, ka kopš kosmiskā laika kopš Lielā sprādziena ir redzama pakāpeniska AGN frakcijas samazināšanās, apstiprinot citu paveikto. Tas nozīmē, ka laika gaitā mainās vai nu degvielas padeve, vai melno caurumu uzpildes mehānisms.
Pētījumam ir arī nozīmīga ietekme uz izpratni par to, kā galaktiku apkārtne ietekmē to melno caurumu augšanu, jo tika konstatēts, ka lauka galaktiku AGN frakcija neatšķiras no galaktiku blīvo kopu dalījuma.
"Liekas, ka tiešām aktīvi melnie caurumi ir reti, bet nav antisociāli," sacīja Haggards. "Tas dažiem bija pārsteigums, taču tas varētu sniegt svarīgus norādījumus par to, kā vide ietekmē melno caurumu augšanu."
Iespējams, ka AGN frakcija ir attīstījusies ar kosmisko laiku gan klasteros, gan laukā, taču ar atšķirīgu ātrumu. Ja AGN frakcija klasteros sākās vairāk nekā lauka galaktikās - kā liecina daži rezultāti -, bet pēc tam straujāk samazinātos, klastera frakcija kādā brīdī būtu aptuveni vienāda ar lauka frakciju. Tas var izskaidrot to, kas redzams vietējā Visumā.
Piena ceļš satur supermasīvu melno caurumu, kas pazīstams kā Strēlnieks A * (īsi - Sgr A *). Lai arī astronomi gadu gaitā ir pieredzējuši kādu no Sgr A * darbībām, izmantojot Chandra un citus teleskopus, tas ir bijis ļoti zems. Ja Piena ceļš seko tendencēm, kas novērotas ChaMP aptaujā, Sgr A * rentgena starojumam vajadzētu būt apmēram miljardam reižu spilgtākam apmēram 1% no atlikušā Saules mūža. Visticamāk, šāda darbība bija daudz biežāka tālā pagātnē.
Ja Sgr A * kļūtu par AGN, tas neapdraudētu dzīvību šeit uz Zemes, bet tas sniegtu iespaidīgu šovu rentgena un radio viļņu garumā. Tomēr jebkuras planētas, kas atrodas daudz tuvāk Galaktikas centram vai tieši ugunsgrēka līnijā, saņemtu lielu un potenciāli kaitīgu radiācijas daudzumu.
Šie rezultāti tika publicēti Astrophysical Journal 10. novembra numurā. Citi līdzautori uz papīra bija Skots Andersons no Vašingtonas universitātes, Anka Konstantīna no Džeimsa Madisona universitātes, Toms Aldkrofts un Dong-Vū Kims no Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra un Wayne Barkhouse no Ziemeļdakotas universitātes.
