צילום רנטגן של שדה העמוק של צ'נדרה-צפון. אשראי תמונה: NASA / PSU לחץ להגדלה
נתונים מסקרי מצפה רנטגן מראים כי חורים שחורים הם רבים בהרבה והתפתחו בצורה שונה מכפי שהצפו החוקרים, לפי אסטרונום של פן סטייט.
"רצינו מפקד של כל החורים השחורים ורצינו לדעת איך הם נראים," אמר ניאל ברנדט, פרופסור לאסטרונומיה ואסטרופיזיקה. "רצינו גם למדוד כיצד חורים שחורים צמחו במהלך ההיסטוריה של היקום."
ברנדט וחוקרים אחרים עשו בדיוק את זה על ידי התבוננות בכתם שמים בחצי הכדור הצפוני הנקרא שדה עמוקה צ'נדרה-צפון, באמצעות מצפה רנטגן של צ'נדרה של נאס"א וטלאי דומה בחצי הכדור הדרומי המכונה שדה עמוק צ'נדרה עמוקה-דרום . סקרים מתבצעים גם באזורים אחרים של השמים באמצעות צ'נדרה וגם משימת רב-המראות רב-ראי של סוכנות החלל האירופית-ניוטון.
החוקרים בדקו את פליטת הרנטגן מכיוון שאזורים סביב חורים שחורים פולטים קרני רנטגן כמו גם אור גלוי. האופי החודר של קרני הרנטגן מספק דרך ישירה לזיהוי החורים השחורים. השימוש בצילומי רנטגן מאפשר גם לאסטרונומים לאתר את החורים השחורים במרכז הגלקסיות מבלי שהאיתות שלהם יישטף על ידי האור הנראה שמגיע מכוכבי הגלקסיה, אמר ברנדט למשתתפים בישיבה השנתית של האגודה האמריקאית לקידום המדע ב- סנט לואיס, מרץ. 17 בפברואר. החורים השחורים שהם חקרו הם אלה השוכנים במרכז הגלקסיות ופולטים באופן פעיל קרני רנטגן, ולכן הם נקראים גרעינים גלקטיים פעילים.
"אנו מוצאים חורים שחורים סופר מאסיביים במרכזם של גלקסיות מסיביות," אמר ברנדט. "לגלקסיה שלנו יש חור שחור משלה במרכזו המודד 2.6 מיליון מסות שמש. החור השחור שלנו לא פעיל היום, אבל אנו מניחים שהוא היה פעיל בעבר. "
סקרי רנטגן עמוקים, אקסטרגאלקטיים אלה, בדקו טלאי שמיים שנבחרו בקפידה, וחפים במידה רבה מכל מה שעלול להפריע להשגת נתוני הרנטגן. צ'נדרה הביטה בשדה העמוק של צ'נדרה-צפון - אזור של שמיים בשני שליש מגודל הירח המלא - לאורך פרק זמן של 23 יום לאורך תקופה של שנתיים. החוקרים גילו כ- 600 מקורות רנטגן. לאחר השוואה בין תמונות הרנטגן לבין תמונות אופטיות של אותה פרוסת שמיים בדיוק שצולמה על ידי טלסקופ החלל האבל, כמעט כל 600 המקורות הנקודיים תואמים לגלקסיות אופטיות, מה שמציע שהחורים השחורים שהיו מקור לחתימת הרנטגן היו ב מרכז הגלקסיות.
"אסטרונומים של רנטגן מצליחים יותר מכל אחד אחר בכגורם של עשרה בזיהוי הגרעינים הגלקטיים הפעילים האלה", אמר ברנדט. "עם יותר זמן נוכל להצליח אפילו יותר, להעמיק עוד יותר."
מה שהחוקרים מצאו היה שחורים שחורים סופר מאסיביים רבים יותר ממה שהיינו יכולים לצפות. הם גם מצאו כי חורים שחורים התפתחו בצורה שונה ממה שצפו אסטרונומים לפני עבודת צ'נדרה. ברנדט, המוחצן מתוך 600 החורים השחורים שנמצאו על ידי צ'נדרה, מציע שיש בכל השמים כ -300 מיליון חורים שחורים סופר מאסיביים.
קיומם של כל כך הרבה חורים שחורים, אישר שמה שנחשב בעבר כקרינת רקע רנטגן קוסמית מפוזרת באמת, מגיע למעשה ממקורות נקודתיים.
בשנות השישים גילו אסטרונומים קוואזרים, חורים שחורים מאוד רחוקים ומאירים במיוחד, במרכזים הגלקטיים. קוואזרים, שנקראו בתחילה מקורות רדיו מעין-כוכבים, נחקרו באינטנסיביות. החוקרים הבינו עד מהרה שרק חלק מהאובייקטים הללו הם פולטי רדיו וכי הם התגבשו בתחילת ההיסטוריה של היקום.
"אמנם קוואזרים מרהיבים, אך הם אינם מייצגים גרעינים גלקטיים פעילים טיפוסיים," אמר ברנדט. "כעת, בעזרת צ'נדרה ומצפות רנטגן אחרות, אנו יכולים למצוא וללמוד את הגרעינים הפעילים הגלקטיים הפעילים ביקום בינוני-זוהר, ביקום הרחוק והגובה האדום הגבוה."
גם הקוואזרים והגרעינים הגלקטיים הפעילים בינוני-בהירות התפתחו אחרת. קוואזרים הם תופעה של גלקסיות צעירות, בעוד גרעינים גלקטיים פעילים-בהירים, הגיעו לשיא מאוחר יותר בזמן הקוסמי.
"ברצוננו לדעת אם גרעינים גלקטיים פעילים משתנים לאורך זמן קוסמי," אמר ברנדט. "האם חורים שחורים ניזונים וצומחים באותה צורה לאורך ההיסטוריה של היקום?"
החוקרים בדקו את כמות הכוח היחסית שיוצאת בצילומי רנטגן בהשוואה לאורכי גל אחרים וגילו כי יחס זה אינו משתנה במשך 13 מיליארד שנות זמן. הם התבוננו בספקטרום הרנטגן וגילו כי אלה גם לא השתנו במהלך הזמן.
"למרות השינויים העצומים בצפיפות החלל של חורים אחוריים, המנועים האישיים המפעילים גרעינים גלקטיים פעילים הם יציבים להפליא," אמר ברנדט.
ברנדט מאמין שצ'נדרה יכולה לצפות בשדה העמוק של צ'נדרה-צפון במשך תקופה ארוכה יותר ולקבל נתונים רגישים ועמוקים יותר. זה יביא לגלקסיות קלות שמוסוות כרגע. זה גם יאסוף עוד קרני רנטגן המאפשרים ניתוח טוב יותר של ספקטרום רנטגן ושונות. עם בדיקה רגישה יותר, החוקרים מגלים גם מספר הולך וגדל של גלקסיות לא פעילות כמו שלנו.
"צ'נדרה עבדה טוב כבר שש שנים," אמר ברנדט. "אין סיבה שצ'נדרה וניוטון לא יוכלו להמשיך לצפות בעוד 10 שנים ויותר."
המקור המקורי: מהדורת חדשות PSU
