NASA Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskus on saanud kindlaid tõendeid selle kohta, et vähem kui miljard aastat pärast Suurt Pauku tekkinud kaugel kvaasar sisaldab täielikult kasvanud supermassiivset musta auku, mis genereerib energiat kiirusega kakskümmend triljonit Päikest. Selliste massiivsete mustade aukude olemasolu universumi varases epohhis paneb proovile galaktikate ja supermassiivsete mustade aukude teooriad.
Astronoomid Daniel Schwartz ja Shanil Virani Harvardi-Smithsoni astrofüüsika keskusest Cambridge'is, MA vaatasid SDSpp J1306 all tuntud kvasari, mis asub 12,7 miljardi valgusaasta kaugusel. Kuna Universumi hinnanguliselt on 13,7 miljardit aastat vana, näeme kvasari sellisena, nagu see oli miljard aastat pärast Suurt Pauku. Nad leidsid, et röntgenikiirguse jaotus energiaga ehk röntgenispektriga on lähedalasuvate vanemate kvaasarite eristamatu. Samuti oli SDSSp J1306 suhteline heledus optiliste ja röntgenkiirguse lainepikkustel sarnane lähedalasuva kvaasarirühmaga. Optilised vaatlused viitavad sellele, et musta augu mass on umbes miljard päikese massi.
Tõendid teise varajase ajastu ülimassiivse musta augu kohta avaldasid varem California tehnoloogiainstituudi ja Ühendkuningriigi teadlaste meeskond, kasutades XMM-Newtoni röntgenikiirgussatelliiti. Nad vaatasid kvaasari SDSSp J1030 12,8 miljardi valgusaasta kaugusel ja leidsid röntgenispektri jaoks põhimõtteliselt sama tulemuse, nagu Smithsoniani teadlased leidsid SDSSp J1306 jaoks. Chandra täpne SDSSp J1306 asukoht ja spekter, millel on peaaegu samad omadused, kõrvaldavad kõik ebakindlad ebaharilike supermassiivsete mustade aukude olemasolu.
"Need kaks tulemust näivad viitavat sellele, et supermassiivsete mustade aukude tekitatav röntgenikiirgus on sisuliselt samaks jäänud juba varakult Universumis," ütles Schwartz. "See tähendab, et massiivse galaktika keskne musta augu mootor moodustati üsna kiiresti pärast Suurt Pauku."
Astronoomide seas ollakse üldiselt ühel meelel, et ülikergete mustade aukude läheduses tekkivat X-kiirgust tekitatakse siis, kui gaas tõmmatakse musta augu poole ja kuumutatakse temperatuurini, mis ulatub miljonitest kuni miljarditeni kraadini. Suurem osa sissetungivast gaasist on koondunud kiiresti pöörlevasse kettasse, mille sisemises osas on kuum atmosfäär või koroon, kus temperatuur võib tõusta miljardite kraadideni.
Ehkki röntgenkiirguse täpset geomeetriat ja detaile pole teada, on arvukate kvaasarite ehk supermassiivsete mustade aukude vaatlused näidanud, et paljudel neist on röntgenispektrid väga sarnased, eriti suure röntgenienergiaga. See viitab sellele, et põhiline geomeetria ja mehhanism on nende objektide puhul samad.
Noorte supermassiivsete mustade aukude röntgenispektrite märkimisväärne sarnasus palju vanemate omadega tähendab, et supermassiivsed mustad augud ja nende akrüülkettad olid paigas juba vähem kui miljard aastat pärast Suurt Pauku. Üks võimalus on, et miljonist 100 päikesemassi mustast august tekkisid massiivsete tähtede kokkuvarisemise tagajärjel noored galaktikad ja mis hiljem rajasid galaktika keskele miljardi päikese massiga musta augu ühinemiste ja gaasi kogunemise kaudu.
Et vastata küsimusele, kuidas ja millal moodustati ülimassiivsed mustad augud, plaanivad astronoomid kasutada väga sügavaid Chandra säritusi ja muid uuringuid kvaasarite tuvastamiseks ja uurimiseks veelgi varasemates vanustes.
Schwartzi ja Virani artikkel SDSSp J1306 kohta avaldati ajakirja The Astrophysical Journal 1. novembri 2004. aasta numbris. Duncan Farrah ja tema kolleegide SDSS J1030 käsitlev artikkel ilmus ajakirja Astrophysical Journal 10. augusti 2004. aasta numbris.
Chandra vaatas J1306 oma täpsema CCD-kujutusspektromeetri (ACIS) abil umbes 33 tundi novembris 2003. NASA Marshalli kosmoselennukeskus, Huntsville, Ala, juhib NASA Washingtoni kosmoseteaduse büroo Chandra programmi. Californias Redondo Beachis asuv Northrop Grumman, endine TRW, Inc., oli vaatluskeskuse peamine arendaja. Smithsoniani astrofüüsikaline vaatluskeskus kontrollib teadust ja lennutegevust Chandra röntgenikeskuses Cambridge'is, Mass.
Lisateave ja pildid on saadaval aadressil:
http://chandra.harvard.edu ja http://chandra.nasa.gov
Algne allikas: Chandra pressiteade
