Največje črne luknje dosežejo določeno točko in potem ne rastejo več, je pokazala najboljša raziskava črnih lukenj, narejenih z Nasinim rentgenskim opazovalnikom Chandra. Znanstveniki so odkrili tudi veliko prej skritih črnih lukenj, ki so precej pod njihovo mejo teže.
Ti novi rezultati potrjujejo nedavno teoretično delo o tem, kako rastejo črne luknje in galaksije. Največje črne luknje, tiste, ki so bile vsaj 100 milijonov večja od Sončeve mase, so jedle pojedo v zgodnjem vesolju. Pred skoraj milijardami let je skoraj vsem zmanjkalo hrane, zato so se prehranjevali s prisilnim stradanjem.
Osredotočite se na črne luknje v globokem polju Chandra, usmerite se na črne luknje v globokem polju Chandra North
Po drugi strani so črne luknje med približno 10 in 100 milijoni sončne mase sledile načrtu bolj nadzorovanega prehranjevanja. Ker so zaužili manjše dele obrokov plina in prahu, še danes rastejo.
"Naši podatki kažejo, da se zdi, da nekatere supermasivne črne luknje pihajo, druge pa raje pasejo," je dejala Amy Barger z univerze Wisconsin v Madisonu in Univerze na Havajih, vodilna avtorica prispevka, ki opisuje rezultate v zadnji številki revije The Astronomski vestnik (februar 2005). "Zdaj bolje kot kdaj koli prej razumemo, kako rastejo supermasivne črne luknje."
Eno razodetje je, da obstaja močna povezava med rastjo črnih lukenj in rojstvom zvezd. Pred tem so astronomi skrbno preučevali rojstvo zvezd v galaksijah, vendar o črnih luknjah v njihovih središčih niso vedeli toliko.
"Te galaksije izgubijo material v svojih osrednjih črnih luknjah hkrati, ko delajo svoje zvezde," je dejal Barger. "Torej ne glede na mehanizem, ki ureja nastajanje zvezd v galaksijah, ureja tudi rast črne luknje."
Astronomi so opravili natančen popis tako največjih, aktivnih črnih lukenj na daljavo, kot tudi sorazmerno manjših, mirnejših. Zdaj so prvič všteti tisti vmes.
Rast največjih ilustriranih črnih lukenj Ilustrirana rast največjih črnih lukenj
"Če bomo kdaj upali razumeti njihove navade, moramo imeti natančen števec glavic, če bomo kdajkoli upali razumeti njihove navade," je soavtor Richard Mushotzky iz Nasinega vesoljskega letalskega centra Goddard v Greenbeltu, Md.
Supermasivne črne luknje same po sebi niso nevidne, vendar segreti plin okoli njih - nekateri bodo sčasoma padli v črno luknjo - v središčih galaksij proizvajajo velike količine sevanja, ko črne luknje rastejo.
Ta študija se je opirala na najgloblje rentgenske slike, kar jih je bilo kdaj koli, globoko polje Chandra na severu in jugu, in ključni pregled širšega območja območja, imenovanega "Lockman Hole". Razdalja do virov rentgenskih žarkov je bila določena z optičnim spektroskopskim spremljanjem na 10-metrskem teleskopu Keck na Mauna Kea na Havajih in kaže, da se črne luknje gibljejo od manj kot milijarde do 12 milijard svetlobnih let.
Ker rentgenski žarki lahko prodrejo skozi plin in prah, ki blokirajo optično in ultravijolično emisijo, so zelo primerne rentgenske slike ključnega pomena za iskanje črnih lukenj, ki bi sicer ostale neopažene.
Chandra je ugotovil, da je veliko črnih lukenj, manjših od približno 100 milijonov Sončkov, zakopanih pod velikimi količinami prahu in plina, kar preprečuje zaznavanje optične svetlobe iz segretega materiala v bližini črne luknje. Rentgenski žarki so bolj energični in se lahko skopijo skozi ta prah in plin. Vendar največja črna luknja kaže na majhne znake zatemnitve zaradi prahu ali plina. Močni vetrovi, ki nastanejo zaradi hranjenja črne luknje, so v obliki samokontrole teže odstranili preostali prah in plin.
Drugi vidiki rasti črne luknje niso bili odkriti. Na primer, značilna velikost galaksij, ki so bile podvržene supermasivni črni luknji, se s kozmičnim časom zmanjšuje. Takšno "kozmično zmanjševanje" smo že opazovali za galaksije, ki so nastale v zvezdah. Ti rezultati se dobro povezujejo z opazovanji bližnjih galaksij, ki ugotavljajo, da je masa supermasivne črne luknje sorazmerna z maso osrednjega območja njegove gostiteljske galaksije.
Drugi soavtorji, ki so bili objavljeni v reviji časopisa Astronomical Journal iz februarja 2005, so bili Len Cowie, Wei-Hao Wang in Peter Capak (Inštitut za astronomijo, Univerza Havaji), Yuxuan Yang (GSFC in univerza Maryland) , College Park) in Aaron Steffan (Univerza Wisconsina, Madison).
Nasin vesoljski letalski center Marshall v Huntsvilleu, Alaha, upravlja program Chandra za Nasino direkcijo za vesoljsko misijo v Washingtonu. Northrop Grumman iz Redondo Beacha v Kaliforniji, prej TRW, Inc., je bil glavni razvojni izvajalec opazovalnice. Smithsonian Astrophysical Observatory nadzoruje znanost in letalske operacije iz rentgenskega centra Chandra v Cambridgeu, Massachusetts.
Dodatne informacije in slike so na voljo na naslovu: http://chandra.harvard.edu in http://chandra.nasa.gov
Izvirni vir: Chandra News Release
