Psychodeliczne obserwacje kosmicznego obserwatorium rentgenowskiego Chandra pomogą astronomom zrozumieć, jak powstają i rosną monstrualne czarne dziury w naszym Wszechświecie.
Chandra spojrzała w ciemność i spojrzała na starożytną czarną dziurę. Ten unikalny obraz pokazuje, jak promienie X emanują głównie z supermasywnych czarnych dziur w jądrach galaktyk odległych o miliardy lat świetlnych. Wiek niektórych z nich pochodzi z czasów narodzin wszechświata.
Bez kontekstu trudno jest zrozumieć głębię tych informacji. Chandra otrzymała polecenie patrzenia na tę samą część nieba przez 7 milionów sekund (11,5 tygodnia). Ten czas poświęcono na złapanie wystarczającej liczby słabych fotonów rentgenowskich emanujących z miliardów ciał świetlnych, aby dotrzeć do soczewki teleskopu kosmicznego, który „widzi” najsłabsze obiekty. A kiedy Hubble odkrył słynne „Głębokie Pole” (pusty obszar przestrzeni wypełniony tysiącami nieodkrytych galaktyk), uważna obserwacja Chandry ujawniła dziurę potwora.
Astronomowie uważają, że dzięki temu nowemu podejściu można zobaczyć 5000 obiektów emitujących promieniowanie rentgenowskie na niebie wokół Księżyca. Wierzą, że na niebie może być około miliarda takich punktów.
Każdy punkt reprezentuje rodzaj potężnych promieni rentgenowskich, z których 70% to aktywne czarne dziury o wielkości od 100 000 do kilku miliardów masy Słońca. Ustawiając Hubble'a na obserwację tego samego miejsca, naukowcy potwierdzili, że te potężne emisje czarnej dziury są faktycznie generowane wewnątrz jąder galaktyk. Te olbrzymy czerpią ogromne ilości materii, wytwarzając przegrzaną plazmę w pobliżu horyzontu zdarzeń, tworząc dyski akrecyjne i wytwarzając silne promieniowanie rentgenowskie. Najodleglejsze źródła pochodzą z galaktyk 12,5 miliarda lat świetlnych od naszej planety i najprawdopodobniej powstały w wyniku ogromnych zbiorów gwiezdnych mas czarnych dziur (5-10 razy większa od naszej Słońca), które aktywnie pochłaniają gazy galaktyczne.
Obraz jest częścią południowego pola Chandra (CDF-S), który jest najgłębszym zdjęciem rentgenowskim, jakie kiedykolwiek zostało zrobione.
Po zapoznaniu się z promieniowaniem rentgenowskim astronomowie mogą badać ewolucję tych masywnych obiektów, poczynając od dwóch miliardów lat po Wielkim Wybuchu i stanie współczesnego Wszechświata.
„Korzystając z jednego niesamowitego obrazu, możemy zbadać najwcześniejsze dni istnienia czarnych dziur we Wszechświecie i zobaczyć, jak się zmieniły” - powiedział Neil Brandt z University of Pennsylvania i szef grupy astronomów, którzy obecnie badają ten historyczny gatunek kosmiczny. Artykuł został zaprezentowany na 229. spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Grapevine (Teksas).
„Trudno jest znaleźć czarne dziury we wczesnym Wszechświecie, ponieważ znajdują się one daleko i wytwarzają promieniowanie, jeśli materia jest aktywnie wciągnięta” - dodał Bin Lo z Uniwersytetu w Nankinie w Chinach. „Ale dzięki Chandrze możemy znaleźć i zbadać dużą liczbę rosnących obiektów, z których niektóre pojawiły się wkrótce po Wielkim Wybuchu”. Chociaż ta obserwacja rentgenowska zapewni astronomom pracę przez wiele lat, wydaje się, że dokonano już pewnych odkryć. Pomimo dobrze znanych informacji, że czarne dziury zajmują rdzenie większości galaktyk, nadal nie ma informacji o tym, jak osiągają takie rozmiary. Mierząc odległość każdego z punktów, astronomowie dowiedzą się więcej o tym, czym są. Co ciekawe, w najwcześniejszej epoce Wszechświata (dwa miliardy lat po Wielkim Wybuchu) nie zyskały one stałego wzrostu, ale doświadczyły gwałtownych skoków.
„Po zrozumieniu tych promieni X zrozumiemy więcej na temat ewolucji mas gwiazdowych i supermasywnych czarnych dziur we wczesnym Wszechświecie” - mówi Fabio Vito z University of Pennsylvania. „Wracamy do przeszłości, kiedy te obiekty właśnie wchodziły w decydującą fazę wzrostu”.
