Най-големите черни дупки достигат определена точка и след това вече не растат, според най-доброто досега проучване на черните дупки, направено с рентгеновата обсерватория Чандра на НАСА. Учените също са открили много скрити по-рано черни дупки, които са много под границата на теглото им.
Тези нови резултати потвърждават скорошната теоретична работа за това как растат черни дупки и галактики. Най-големите черни дупки, тези с най-малко 100 милиона пъти по-голяма от масата на Слънцето, ядоха ненаситно по време на ранната Вселена. Почти всички са изчерпали милиарди години от "храна" и са преминали на диета с принудително гладуване.
Фокусирайте се върху черни дупки в дълбокото поле на Чандра, север Фокусирайте се върху черните дупки в дълбокото поле на Чандра на север
От друга страна, черните дупки между около 10 и 100 милиона слънчеви маси следваха план за по-контролирано хранене. Тъй като те приемали по-малки порции от храната и праха си, те продължават да нарастват и днес.
„Нашите данни показват, че някои свръхмасивни черни дупки сякаш се раздуват, докато други предпочитат да пасат“, казва Ейми Барджър от Университета на Уисконсин в Медисън и Университета на Хаваите, водещ автор на документа, описващ резултатите в последния брой на „The Astronomical Journal (февруари 2005 г.). "Сега разбираме по-добре от всякога как растат свръхмасивни черни дупки."
Едно откровение е, че има силна връзка между растежа на черните дупки и раждането на звезди. Преди това астрономите са правили внимателни проучвания за раждаемостта на звездите в галактики, но не са знаели толкова много за черните дупки в техните центрове.
„Тези галактики губят материал в централните си черни дупки по същото време, когато правят своите звезди“, казва Барджър. „Така че какъвто и механизъм да управлява образуването на звезди в галактиките, той управлява и растежа на черната дупка.“
Астрономите направиха точно преброяване както на най-големите, активни черни дупки в далечината, така и на сравнително по-малките, по-спокойни. Сега за първи път тези между тях са преброени правилно.
Растеж на най-големите черни дупки илюстрирани Растеж на най-големите черни дупки илюстрирани
„Трябва да имаме точен брой на времето през всички нарастващи черни дупки, ако някога се надяваме да разберем техните навици, така да се каже“, съавторът Ричард Мушоцки от Центъра за космически полети Goddard на NASA в Greenbelt, Md.
Самите свръхмасивни черни дупки са невидими, но нагрятият газ около тях - някои от които в крайна сметка ще попаднат в черната дупка - произвежда обилно количество радиация в центровете на галактиките, докато черните дупки растат.
Това проучване разчита на най-дълбоките рентгенови изображения, получени някога, дълбоките полета Чандра на север и юг, както и ключово проучване с по-широка зона на район, наречен „Lockman Hole“. Разстоянията до източниците на рентгенови лъчи бяха определени чрез оптично спектроскопско проследяване на 10-метровия телескоп Кек на Мауна Кеа в Хавай, и показват, че черните дупки варират от по-малко от милиард до 12 милиарда светлинни години.
Тъй като рентгеновите лъчи могат да проникнат през газа и праха, които блокират оптичното и ултравиолетово излъчване, рентгеновите снимки с много дълго излагане са от решаващо значение за намирането на черни дупки, които иначе биха останали незабелязани.
Чандра откри, че много от черните дупки, по-малки от около 100 милиона слънца, са погребани под големи количества прах и газ, което предотвратява откриването на оптичната светлина от нагрятия материал в близост до черната дупка. Рентгеновите лъчи са по-енергични и са в състояние да погълнат чрез този прах и газ. Най-голямата от черните дупки обаче показва малки признаци на затъмнение от прах или газ. Под формата на самоконтрол на теглото силните ветрове, генерирани от яростта на черната дупка, може да изчистят останалия прах и газ.
Други аспекти на растежа на черната дупка бяха разкрити. Например, типичният размер на галактиките, подложени на образуване на свръхмасивна черна дупка, намалява с космическото време. Такова „космическо понижаване“ по-рано беше наблюдавано за галактики, претърпяли формиране на звезди. Тези резултати се свързват добре с наблюденията на близките галактики, които откриват, че масата на свръхмасивна черна дупка е пропорционална на масата в централния регион на нейната галактика.
Другите съавтори на статията в броя за февруари 2005 г. на The Astronomical Journal бяха Лен Коуи, Уей-Хао Уанг и Питър Капак (Институт за астрономия, Университет на Хавай), Юксуан Ян (GSFC и Университета на Мериленд) , College Park) и Aaron Steffan (Univ. Of Wisconsin, Madison).
Центърът за космически полети „Маршал“ на НАСА, Хънтсвил, Алауа, ръководи програмата „Чандра“ за дирекция „Космическа мисия“ на НАСА, Вашингтон. Northrop Grumman от Redondo Beach, Калифорния, преди TRW, Inc., беше основният изпълнител за развитие на обсерваторията. Смитсоновската астрофизична обсерватория контролира науката и полетните операции от рентгенологичния център Чандра в Кеймбридж, Масачузетс.
Допълнителна информация и изображения са на разположение на: http://chandra.harvard.edu и http://chandra.nasa.gov
Оригинален източник: Chandra News Release
