Cele mai mari găuri negre ajung la un anumit punct și apoi nu se mai dezvoltă, potrivit celui mai bun sondaj de până acum a găurilor negre realizate cu Observatorul de raze X Chandra al NASA. Oamenii de știință au descoperit, de asemenea, multe găuri negre ascunse anterior, care sunt mult sub limita lor de greutate.
Aceste rezultate noi coroborează lucrările teoretice recente despre creșterea găurilor negre și a galaxiilor. Cele mai mari găuri negre, cele cu cel puțin 100 de milioane de ori mai mare decât Soarele, au mâncat voracios în timpul Universului timpuriu. Aproape toți au rămas fără miliarde de ani în urmă și au trecut într-o dietă înfometată forțată.
Concentrați-vă pe găurile negre din câmpul Chandra Deep North Focus pe găurile negre din Chandra Deep Field North
Pe de altă parte, găurile negre între aproximativ 10 și 100 de milioane de mase solare au urmat un plan alimentar mai controlat. Deoarece au luat porții mai mici din mesele lor de gaz și praf, continuă să crească și astăzi.
„Datele noastre arată că unele găuri negre super-masive par să încâlcească, în timp ce altele preferă să pășune”, a spus Amy Barger de la Universitatea din Wisconsin din Madison și Universitatea din Hawaii, autorul principal al lucrării care descrie rezultatele din ultimul număr al revistei The. Jurnalul astronomic (februarie 2005). „Înțelegem acum mai bine ca niciodată înainte cum crește găurile negre supermasive.”
O revelație este că există o legătură puternică între creșterea găurilor negre și nașterea stelelor. Anterior, astronomii făcuseră studii minuțioase despre nașterea stelelor în galaxii, dar nu știau prea multe despre găurile negre din centrele lor.
"Aceste galaxii pierd materiale în găurile lor negre centrale în același timp în care își fac stelele", a spus Barger. „Deci orice mecanism care guvernează formarea stelelor în galaxii guvernează și creșterea găurilor negre.”
Astronomii au făcut un recensământ precis atât a celor mai mari găuri negre active în depărtare, cât și a celor relativ mai mici, mai calme, mai aproape. Acum, pentru prima dată, cele din mijloc au fost numărate corect.
Creșterea celor mai mari găuri negre ilustrate Creșterea celor mai mari găuri negre ilustrate
„Trebuie să avem un număr exact de cap de-a lungul tuturor găurilor negre în creștere, dacă sperăm să le înțelegem obiceiurile, ca să spunem așa”, co-autor Richard Mushotzky al Centrului de zbor al spațiului Goddard al NASA din Greenbelt, Md.
În sine, găurile negre supermasive sunt invizibile, însă gazul încălzit în jurul lor - unele dintre ele vor cădea în cele din urmă în gaura neagră - produc cantități abundente de radiații în centrele galaxiilor pe măsură ce găurile negre cresc.
Acest studiu s-a bazat pe cele mai adânci imagini cu raze X obținute vreodată, Chandra Deep Fields Nord și Sud, plus un sondaj cu cheie mai largă a unei zone numite „Lockman Hole”. Distanțele până la sursele de raze X au fost determinate prin monitorizarea spectroscopică optică la telescopul Keck de 10 metri pe Mauna Kea din Hawaii și arată că găurile negre variază de la mai puțin de un miliard la 12 miliarde de ani lumină.
Deoarece razele X pot penetra gazul și praful care blochează emisiile optice și ultraviolete, imaginile cu raze X cu expunere foarte lungă sunt cruciale pentru a găsi găuri negre care altfel ar trece neobservate.
Chandra a descoperit că multe dintre găurile negre mai mici de aproximativ 100 de milioane de Soare sunt îngropate sub cantități mari de praf și gaz, ceea ce împiedică detectarea luminii optice din materialul încălzit de lângă gaura neagră. Razele X sunt mai energice și sunt capabile să se răspândească prin acest praf și gaze. Cu toate acestea, cea mai mare dintre găurile negre prezintă mici semne de obscuritate din cauza prafului sau gazelor. Într-o formă de autocontrol în greutate, este posibil ca vânturile puternice generate de frenezia de alimentare a găurii negre să fi eliminat praful și gazele rămase.
Alte aspecte ale creșterii găurilor negre au fost descoperite. De exemplu, dimensiunea tipică a galaxiilor supuse formării unei găuri negre supermasive se reduce cu timpul cosmic. O astfel de „reducere a cosmicului” a fost observată anterior pentru galaxiile aflate în curs de formare de stele. Aceste rezultate se conectează bine cu observațiile galaxiilor din apropiere, care constată că masa unei găuri negre supermassive este proporțională cu masa regiunii centrale a galaxiei gazdă.
Ceilalți coautori de pe publicația The Astronomical Journal din februarie 2005 au fost Len Cowie, Wei-Hao Wang și Peter Capak (Institutul pentru Astronomie, Univ. Din Hawaii), Yuxuan Yang (GSFC și Univ. Din Maryland , College Park) și Aaron Steffan (Univ. Din Wisconsin, Madison).
Centrul de zbor spațial Marshall al NASA, Huntsville, Ala., Gestionează programul Chandra pentru Direcția misiunii spațiale a NASA, Washington. Northrop Grumman din Redondo Beach, California, fostul TRW, Inc., a fost principalul contractant de dezvoltare pentru observator. Observatorul astrofizic Smithsonian controlează operațiunile de știință și zbor din Centrul de raze X Chandra din Cambridge, Mass.
Informații și imagini suplimentare sunt disponibile la: http://chandra.harvard.edu și http://chandra.nasa.gov
Sursa originală: Comunicat de presă Chandra
