Saskaņā ar labāko līdz šim veikto pētījumu par melnajiem caurumiem, kas veikti ar NASA Chandra rentgenstaru observatoriju, lielākie melnie caurumi sasniedz noteiktu punktu un pēc tam vairs neaug. Zinātnieki ir atklājuši arī daudzus iepriekš paslēptus melnos caurumus, kas ir krietni zem viņu svara ierobežojuma.
Šie jaunie rezultāti apstiprina neseno teorētisko darbu par melno caurumu un galaktiku augšanu. Lielākie melnie caurumi, tie, kuriem Saules masa ir vismaz 100 miljoni reižu, agrīnā Visuma laikā apēda nesaudzīgi. Gandrīz visiem viņiem pirms miljardiem gadu trūka pārtikas, un viņi sāka piespiedu bada diētu.
Koncentrējieties uz melnajiem caurumiem ziemeļu Chandra dziļajā laukā, koncentrējieties uz melnajiem caurumiem Chandra dziļā lauka ziemeļos
No otras puses, melnie caurumi no aptuveni 10 līdz 100 miljoniem saules masu sekoja kontrolētākam ēšanas plānam. Tā kā viņi paņēma mazākas porcijas maltītes ar gāzi un putekļiem, šodien tās turpina augt.
"Mūsu dati rāda, ka daži supermasīvie melnie caurumi šķietami iedzen, bet citi dod priekšroku ganībām", sacīja Eimija Bārgere no Viskonsinas Universitātes Madisonā un Havaju Universitātes, galvenā darba autore, kas apraksta rezultātus jaunākajā The Astronomijas žurnāls (2005. febr.). "Mēs tagad labāk nekā jebkad agrāk saprotam, kā aug supermasīvi melnie caurumi."
Viena atklāsme ir, ka starp melno caurumu augšanu un zvaigžņu dzimšanu ir cieša saikne. Iepriekš astronomi bija veikuši rūpīgus pētījumus par zvaigžņu dzimšanu galaktikās, bet nezinaja tik daudz par melnajiem caurumiem to centros.
"Šīs galaktikas zaudē materiālu centrālajos melnajos caurumos vienlaikus ar zvaigznēm," sacīja Bārgers. "Tātad, neatkarīgi no tā, kāds mehānisms nosaka zvaigžņu veidošanos galaktikās, tas arī regulē melno caurumu augšanu."
Astronomi ir precīzi saskaitījuši gan lielākos, aktīvos melnos caurumus tālumā, gan salīdzinoši mazākos, mierīgākos tuvāk. Tagad pirmo reizi ir pareizi ieskaitīti starp tiem, kas atrodas starp tiem.
Ilustrēto lielāko melno caurumu pieaugums. Ilustrēto lielāko melno caurumu pieaugums
“Mums ir jābūt precīzai visu augošo melno caurumu skaita noteikšanai laika gaitā, ja mēs kādreiz ceram izprast viņu paradumus,” saka līdzautors Ričards Mushotzky no NASA Goddard kosmosa lidojumu centra Greenbelt, Md.
Paši supermasīvie melnie caurumi nav redzami, bet ap tiem sakarsētā gāze - daļa no tām galu galā iekrīt melnajā caurumā - rada lielu daudzumu starojuma galaktiku centros, augot melnajiem caurumiem.
Šis pētījums balstījās uz dziļākajiem rentgena attēliem, kādi jebkad iegūti, Chandra Deep Fields ziemeļiem un dienvidiem, kā arī galvenajam plašāka mēroga pētījumam par apgabalu, ko sauc par “Lockman Hole”. Attālumi līdz rentgena avotiem tika noteikti ar optiskās spektroskopijas palīdzību Keka 10 metru teleskopā uz Mauna Kea Havaju salās, un tie parāda melno caurumu diapazonu no mazāk nekā miljarda līdz 12 miljardiem gaismas gadu attālumā.
Tā kā rentgenstari var iekļūt gāzē un putekļos, kas bloķē optisko un ultravioleto starojumu, ļoti ilgstošas ekspozīcijas rentgena attēliem ir izšķiroša nozīme, lai atrastu melnos caurumus, kas citādi paliktu nepamanīti.
Čandra atklāja, ka daudzi no melnajiem caurumiem, kas ir mazāki par aptuveni 100 miljoniem Sauli, tiek aprakti zem liela daudzuma putekļu un gāzes, kas neļauj atklāt karstā materiāla optisko gaismu melnā cauruma tuvumā. Rentgenstari ir enerģiskāki un caur tiem var izdalīties putekļi un gāze. Tomēr lielākajā no melnajiem caurumiem ir maz pazīmju, ka aizēnoti putekļi vai gāze. Svaru paškontroles veidā spēcīgais vējš, ko rada melnā cauruma barojošais neprāts, iespējams, ir notīrījis atlikušos putekļus un gāzi.
Tika atklāti citi melno caurumu augšanas aspekti. Piemēram, tipiskais galaktiku izmērs, kurā notiek supermasīvs melno caurumu veidošanās, kosmiskajā laikā samazinās. Šāds “kosmiskais samazinājums” iepriekš tika novērots galaktikām, kurās notiek zvaigžņu veidošanās. Šie rezultāti labi savienojas ar tuvumā esošo galaktiku novērojumiem, kas atklāj, ka supermasīvā melnā cauruma masa ir proporcionāla tās saimnieka galaktikas centrālā reģiona masai.
Pārējie līdzautori 2005. gada februāra Astronomical Journal numurā bija Len Cowie, Wei-Hao Wang un Peter Capak (Astronomijas institūts, Havaju salas), Yuxuan Yang (GSFC un Merilendas universitāte). , Koledžas parks) un Āronu Stefanu (Viskonsinas Universitāte, Medisona).
NASA Māršala kosmisko lidojumu centrs Hantsvilā, Ala., Pārvalda Chandra programmu NASA Kosmosa misijas direktorātam 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 vietnēs: http://chandra.harvard.edu un http://chandra.nasa.gov
Oriģinālais avots: Chandra News Release
