NASA pressiteatest:
NASA Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskuse uus uuring räägib teadlastest, kui sageli on viimase paari miljardi aasta jooksul olnud suurimad mustad augud. See avastus selgitab, kuidas supermassiivsed mustad augud kasvavad, ja sellel võib olla mõju, kuidas Linnutee keskmes asuv hiiglaslik must auk tulevikus käitub.
Arvatakse, et enamiku galaktikate, sealhulgas meie enda galaktikate keskpunktis on ülimassiivsed mustad augud, mille mass ulatub miljonitesse miljarditesse kordi Päikese massi. Täiesti arusaamatutel põhjustel on astronoomid leidnud, et nende mustade aukude aktiivsuse tase on väga mitmekesine: uinuvatest kuni lihtsalt letargilistest kuni praktiliselt hüper-aktiivseteni.
Kõige elavamad ülimassiivsed mustad augud tekitavad nn aktiivseteks galaktilisteks tuumadeks ehk AGN-i, tõmmates suures koguses gaasi. Seda gaasi kuumutatakse, kuna see langeb sisse ja helendab eredalt röntgenvalguses.
"Oleme leidnud, et ainult umbes üks protsent Linnuteega sarnase massiga galaktikast sisaldab ülimassiivseid mustaid auke nende kõige aktiivsemas faasis," ütles Daryl Haggard Washingtoni ülikoolist Seattle'is, WA, ja Loodeülikoolist Evanstonis, IL. , kes uuringut juhtis. "Proovi välja mõelda, kui palju neist mustadest aukudest on igal ajal aktiivne, on oluline, et mõista, kuidas mustad augud galaktikates kasvavad ja kuidas nende keskkond seda kasvu mõjutab."
See uuring hõlmab Chandra mitme lainepikkuse projekti ehk ChaMP uuringut, mis katab taevas 30 ruutkraadi, mis on kõigi Chandra uuringute seni suurim taeva pindala. Kombineerides Chandra röntgenipilte Sloan Digital Sky Survey optiliste piltidega, analüüsiti umbes 100 000 galaktikat. Neist umbes 1600 olid röntgenikiirguses eredad, mis andis märku AGN-i võimalikust aktiivsusest.
Linnuteega võiks tähenduslikult võrrelda ainult Maast 1,6 miljardi valgusaasta kaugusel asuvaid galaktikaid, ehkki uuriti ka 6,3 miljardi valgusaastaga galaktikaid. Kaasatud olid peamiselt isoleeritud või „väli” galaktikad, mitte klastritesse või rühmadesse kuuluvad galaktikad.
"See on esimene otsene määramine aktiivse supermassiivseid musti auke sisaldavas kohalikus universumis asuvate väligalaktikate osadest," ütles kaasautor Paul Green Harvardi-Smithsoni astrofüüsika keskusest Cambridge'is, MA. "Tahame teada, kui sageli need hiiglaslikud mustad augud süttivad, sest see on siis, kui nad läbivad suure kasvutempo."
Astronoomide peamine eesmärk on mõista, kuidas AGN-i tegevus on galaktikate kasvu mõjutanud. Silmatorkav korrelatsioon hiiglaslike mustade aukude massi ja nende peremeesgalaktika keskpunktide massi vahel viitab sellele, et supermassiivsete mustade aukude ja nende võõrustaja galaktikate kasv on tihedalt seotud. Selle paralleelse kasvu modelleerimiseks on ülioluline määrata AGN-i fraktsioon kohalikus universumis.
Selle uuringu üks tulemus on, et AGN-i sisaldavate galaktikate osa sõltub galaktika massist. Kõige massiivsemates galaktikates võõrustatakse kõige tõenäolisemalt AGN-i, samas kui galaktikatel, mis on vaid umbes kümnendik massiivsed kui Linnutee, on umbes kümme korda väiksem võimalus AGN-i sisaldada.
Teine tulemus on see, et kosmilise ajaga alates Suurest Paugust ilmneb AGN-i fraktsiooni järkjärguline vähenemine, kinnitades teiste tehtud tööd. See tähendab, et mustade aukude kütusevarustus või kütuse laadimismehhanism muutuvad aja jooksul.
Uuringul on oluline roll ka mõistmisel, kuidas galaktikate naabruskond mõjutab nende mustade aukude kasvu, sest leiti, et AGN fraktsioon väligalaktikates on tihedates klastrites asuvate galaktikate omast eristamatu.
"Tundub, et tõeliselt aktiivsed mustad augud on haruldased, kuid mitte antisotsiaalsed," ütles Haggard. "Mõnele on see üllatus, kuid võib anda olulisi vihjeid selle kohta, kuidas keskkond mõjutab musta augu kasvu."
Võimalik, et AGN-i fraktsioon on kosmilise ajaga arenenud nii klastrites kui ka põllul, kuid erineva kiirusega. Kui AGN-i fraktsioon klastrites algaks kõrgemalt kui väljagalaktikate puhul - nagu mõned tulemused on vihjanud -, kuid siis väheneks kiiremini, oleks klastri fraktsioon mingil hetkel umbes võrdne väljafraktsiooniga. See võib selgitada kohalikus universumis toimuvat.
Linnutee sisaldab ülimassiivset musta auku, mida tuntakse Amburi A * nime all (lühidalt Sgr A *). Vaatamata sellele, et astronoomid on aastate jooksul näinud Chandra ja teiste teleskoopide abil Sgr A * tegevust, on see olnud väga madalal tasemel. Kui Linnutee järgib ChaMP uuringus täheldatud suundumusi, peaks Sgr A * olema röntgenikiires umbes miljard korda heledam, moodustades umbes 1% Päikese järelejäänud eluajast. Tõenäoliselt on selline tegevus olnud kauges minevikus palju tavalisem.
Kui Sgr A * -st saaks AGN, ei oleks see siin Maa peal elu ohustavaks, kuid see annaks suurejoonelise show röntgeni- ja raadiolainepikkustel. Kõik planeedid, mis asuvad Galaktika keskpunktile palju lähemal või otse tulejoonel, saavad aga suures ja potentsiaalselt kahjulikku kiirgust.
Need tulemused avaldati ajakirja Astrophysical 10. novembri numbris. Teised paberil olnud kaasautorid olid Scott Anderson Washingtoni ülikoolist, Anca Constantin James Madisoni ülikoolist, Tom Aldcroft ja Dong-Woo Kim Harvardi-Smithsoniani astrofüüsika keskusest ja Wayne Barkhouse Põhja-Dakota ülikoolist.
