Погледнете в небето с рентгенови инструменти и ще видите фоново лъчение във всички посоки. Може би се крият; обвити в гъсти облаци от газ и прах. Или може би нещо друго генерира цялата рентгенова фонова радиация.
Европейски и американски учени, в стремежа си да намерят свръхмасивни черни дупки, скрити в близките галактики, са открили изненадващо малко. Или черните дупки са по-добре скрити, отколкото учените осъзнаха, или те дебнат само в по-далечната вселена.
Учените са убедени, че някои свръхмасивни черни дупки трябва да се крият зад дебели облаци прах. Тези прашни покровници позволяват да светят само най-енергийните рентгенови лъчи. Веднъж в космоса, рентгеновите лъчи се комбинират в космически фон на рентгенови лъчи, който прониква в цялото пространство.
Търсенето на скрити черни дупки е част от първото преброяване на най-енергийната част на рентгеновото небе. Воден от Лоредана Басани, IASF, Италия, екип от астрономи публикува резултати в The Astrophysical Journal Letters през януари тази година. Те показват, че частта от скритите черни дупки в близката Вселена е около 15 процента, като се използват данни от орбита на гама-лъчи в орбита на ESA, Международната лаборатория за астрофизика на Gamma Ray (Integral).
Сега астрономи от центъра за космически полети на НАСА Годард в Грийнбелт, Мериленд, и Центъра за научни данни на интеграла в близост до Женева, Швейцария, са открили още по-малка фракция, използвайки близо две години непрекъснати данни, също от Integral. Работата показва, че в близката Вселена очевидно има твърде малко скрити черни дупки, за да се създаде наблюдаваното рентгеново фоново лъчение.
„Естествено е трудно да открием нещо, за което знаем, че се крие добре и което се избягва от откриването досега“, казва Волкер Бекман от НАСА Годард и Университета в Мериленд, окръг Балтимор, водещ автор на новия доклад, който ще бъде публикуван в предстоящия брой на The Astrophysical Journal. „Интеграл е телескоп, който трябва да вижда скрити черни дупки наблизо, но ние стигнахме до кратко“, казва той.
Рентгеновото небе е хиляди до милиони пъти по-енергично от познатото на очите ни видимо небе. Голяма част от рентгеновата дейност се смята, че идва от черни дупки, насилствено всмукващи газ от заобикалящата ги среда.
Неотдавнашните пробиви в рентгеновата астрономия, включително цялостно преброяване на черната дупка, направено от рентгеновата обсерватория Чандра на НАСА и рентгеновия изследовател на Роси, се занимават с рентгенови лъчи с по-ниска енергия. Енергийният обхват е приблизително 2 000 до 20 000 електрон-волта (оптичната светлина, в сравнение, е около 2 електрон-волта). Двете интегрални проучвания са първият поглед върху до голяма степен неизследвана по-висока енергия или „твърд“ рентгенов режим от 20 000 до 300 000 електрон-волта.
„Рентгеновият фон, това всеобхватно покритие от рентгенова светлина, което виждаме навсякъде във Вселената, достига пик при около 30 000 електронни волта, но всъщност ние почти нищо не знаем какво произвежда това излъчване“, казва Нийл Герелс от НАСА Годард , съавтор.
Теорията е, че скритите черни дупки, които учените наричат обекти с дебелина на Комптон, са отговорни за пика на 30 000 електрон-волта на рентгенови лъчи в космическия рентгенов фон. Integral е първият достатъчно чувствителен сателит, който ги търси в местната вселена.
Според Бекман, всички галактики с черни дупки, които Интеграл открива по-малко от 10 процента, са силно завитият сорт „Дебел на Комптон“. Това има сериозно значение за обяснението откъде идват рентгеновите лъчи в космическия рентгенов фон.
„Скритите черни дупки, които открихме досега, могат да допринесат само с няколко процента от мощността за космическия рентгенов фон“, казва Басани. Това означава, че ако скритите черни дупки съставляват по-голямата част от рентгеновия фон, те трябва да бъдат разположени много по-далеч в по-далечната вселена. Защо би било това? Една от причините би могла да бъде, че в местната вселена повечето супермасивни черни дупки са имали време да изядат или издухат целия газ и прах, които веднъж ги ограбили, оставяйки ги разкрити.
Това би ги направило по-малко способни да произвеждат рентгенови лъчи, защото именно нагряването на газ, попадащ в черната дупка, генерира рентгеновите лъчи, а не самата дупка. Така че, ако черната дупка беше изчистила заобикалящата я материя, нямаше да остане нищо за производството на рентгенови лъчи.
Обратно, друга възможност е, че може би скритите черни дупки са по-скрити, отколкото астрономите осъзнаха. „Това, че не ги виждаме, не означава непременно, че те не са там, а просто ние не ги виждаме. Може би те са по-дълбоко скрити, отколкото ние мислим, и затова са под границата на откриване дори на Integral “, казва Басани.
Междувременно екипът на НАСА планира да разшири търсенето на скрити черни дупки по-навътре във Вселената. „Това е само върхът на айсберга. След още няколко месеца ще имаме по-голямо проучване, завършено с мисията Swift. Нашата цел е да прокараме този вид наблюдение все по-дълбоко и по-дълбоко във Вселената, за да видим активността на черната дупка в ранните епохи. Това е следващото голямо предизвикателство за рентгеновите и гама-астрономите “, заключи Бекман.
Оригинален източник: ESA News Release
Искате да актуализирате тапета на компютъра си? Ето колекция черни фонови изображения.
