NASA Čandras rentgenstaru observatorija ir ieguvusi galīgus pierādījumus tam, ka tālu kvazārā, kas izveidojies mazāk nekā miljardu gadu pēc Lielā sprādziena, ir pilnībā izaudzis supermasīvs melnais caurums, kas ģenerē enerģiju divdesmit triljonu Saules ātrumā. Šādu masīvu melno caurumu esamība šajā agrīnajā Visuma laikmetā izaicina teorijas par galaktiku un supermasīvo melno caurumu veidošanos.
Astronomi Daniels Šveiks un Šanila Virani no Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra Kembridžā, MA novēroja kvazāru, kas pazīstams kā SDSSp J1306, kas atrodas 12,7 miljardu gaismas gadu attālumā. Tā kā tiek lēsts, ka Visuma vecums ir 13,7 miljardi gadu, mēs redzam kvazāru, kāds tas bija miljarda gadu laikā pēc Lielā sprādziena. Viņi atklāja, ka rentgenstaru sadalījums ar enerģiju jeb rentgenstaru spektru nav atšķirams no tuvumā esošo, vecāku kvazāru sadalījuma. Tāpat SDSSp J1306 relatīvais spilgtums pie optiskā un rentgena viļņu garuma bija līdzīgs tuvumā esošajai kvazāru grupai. Optiskie novērojumi liecina, ka melnā cauruma masa ir aptuveni miljards saules masu.
Cita agrīnā laikmeta supermasīvā melnā cauruma pierādījumi iepriekš tika publicēti Kalifornijas Tehnoloģiju institūta un Apvienotās Karalistes zinātnieku grupā, izmantojot XMM-Newton rentgena satelītu. Viņi novēroja kvazāru SDSSp J1030 12,8 miljardu gaismas gadu attālumā un rentgenstaru spektrā atklāja būtībā tādu pašu rezultātu kā Smitsona zinātnieki SDSSp J1306. Chandra precīzais SDSSp J1306 novietojums un spektrs ar gandrīz tādām pašām īpašībām novērš jebkādu pastāvīgu nenoteiktību, ka pastāv priekšlaicīgas supermasīvas melnie caurumi.
"Šie divi rezultāti, šķiet, norāda, ka veids, kā supermasīvie melnie caurumi rada rentgena starus, būtībā ir palikuši nemainīgi jau kopš agrīna Visuma sākuma," sacīja Šveiks. "Tas nozīmē, ka masīvā galaktikā centrālais melnā cauruma dzinējs tika izveidots drīz pēc Lielā sprādziena."
Astronomiem ir vispārēja vienošanās, ka X-starojums no supermasīvo melno caurumu tuvumā rodas, gāzi virzot melnā cauruma virzienā un sildot līdz temperatūrai no miljoniem līdz miljardiem grādu. Lielākā daļa iekritušo gāzu ir koncentrēta ātri rotējošā diskā, kura iekšējā daļā ir karsta atmosfēra vai korona, kur temperatūra var pakāpties līdz miljardiem grādu.
Lai gan precīza rentgenstaru ģeometrija un detaļas nav zināmas, daudzu kvazāru jeb supermasīvu melno caurumu novērojumi parādīja, ka daudziem no tiem ir ļoti līdzīgi rentgenstaru spektri, it īpaši ar augstu rentgena enerģiju. Tas liek domāt, ka pamata ģeometrija un mehānisms šiem objektiem ir vienādi.
Jauno supermasīvo melno caurumu rentgenstaru spektra ievērojamā līdzība ar krietni vecāku sprādzieniem nozīmē, ka supermasīvie melnie caurumi un to uzkrāsošanas diski atradās jau mazāk nekā miljardu gadu pēc Lielā sprādziena. Viena iespēja ir tāda, ka miljoniem no 100 saules masas melnajiem caurumiem, kas veidojas, masīvajām zvaigznēm sabrūkot jaunajā galaktikā, un pēc tam, apvienojoties un iepūšoties gāzei, galaktikas centrā izveidoja melno caurumu miljardu saules masas.
Lai atbildētu uz jautājumu par to, kā un kad izveidojās supermasīvi melnie caurumi, astronomi plāno izmantot ļoti dziļo Čandras ekspozīciju un citus apsekojumus, lai identificētu un izpētītu kvazārus vēl agrākā vecumā.
Švarca un Virani raksts par SDSSp J1306 tika publicēts The Astrophysical Journal 2004. gada 1. novembra numurā. Duncan Farrah un kolēģu darbs par SDSS J1030 tika publicēts The Astrophysical Journal 2004. gada 10. augusta numurā.
Čandra novēroja J1306 ar tā uzlaboto CCD attēlveidošanas spektrometra (ACIS) instrumentu aptuveni 33 stundas 2003. gada novembrī. NASA Māršala kosmisko lidojumu centrs Hantsvilā, Ala., Pārvalda Chandra programmu NASA Kosmosa zinātnes birojam Vašingtonā. Northrop Grumman no Redondo Beach, Kalifornijā, agrāk - TRW, Inc., bija galvenais observatorijas izstrādes darbuzņēmējs. Smitsona astrofizikas observatorija kontrolē zinātnes un lidojumu operācijas no Čandras rentgenstaru centra Kembridžā, Masačūsetsā.
Papildu informācija un attēli ir pieejami vietnē:
http://chandra.harvard.edu un http://chandra.nasa.gov
Oriģinālais avots: Chandra News Release
