5.4K
Когда сверхмассивные черные дыры тянут на себя окружающую их материю, они производят мощные рентгеновские вспышки. Эта песня рентгеновских лучей, создаваемая хором миллионов черных дыр, заполняет все небо. Астрономы называют это явления космическим рентгеновским фоном. Космической обсерватории NASA «Chandra» удалось зафиксировать множество так называемых активных черных дыр, способствующих образованию этого фона, однако те, что испускают самые высокоэнергетические рентгеновские лучи, оставались в недосягаемости.
И вот теперь, новые данные, полученные космической обсерваторией NASA «NuSTAR», впервые помогли точно идентифицировать большое количество черных дыр, являющихся виновницами этих лучей высоких энергий.
«Мы смогли увидеть самые затененные черные дыры, скрытые под густой толщей пыли и газа. Наши знания о высокоэнергетическом рентгеновском фоне возросли с 2 процентов до 35», – сказала Фиона Харрисон из Калифорнийского технического университета, ведущий автор исследования, которое будет представлено в ближайшем выпуске The Astrophysical Journal.
В конечном итоге новые данные помогут астрономам понять, как изменяется со временем процесс поглощения материи черными дырами. Это является ключевым фактором роста не только этих монстров, но и галактик, скрывающих их. Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного пути в настоящее время находится в состоянии покоя, но в какой-то момент в прошлом она тоже перекачивала газ из окружения и «толстела».
По мере роста черных дыр их невероятная сила тяжести тянет к ним материю все ближе и ближе. Материя нагревается до невероятных температур, а ее частицы разгоняются до скоростей близких к скорости света. В совокупности эти процессы заставляют окрестности черной дыры светиться в рентгеновских лучах. Сверхмассивная убийца с обильным запасом топлива будет выделять гораздо больше высокоэнергетических рентгеновских лучей, и «NuSTAR» является первым телескопом, способным сфокусировать это излучение в четкое изображение.
«До «NuSTAR» рентгеновский фон в области высоких энергий был лишь пятном, без каких-либо конкретных источников. Однако, для того, чтобы ответить на вопрос, что происходит, мы должны определить и подсчитать отдельные источники излучения», – добавила Харрисон.
Ученые до сих пор не знают, вызвано ли пронзительное звучание это космического хора сильными голосами отдельных певцов, или же оно является следствием слаженного исполнения своих ролей большим количеством мелких, спокойных членов коллектива. «Теперь благодаря «NuSTAR» мы сможем достичь лучшего понимания черных дыр и начнем решать эти вопросы», – сказал Дэниел Стерн, ученый миссии «NuSTAR» из Лаборатории реактивного движения NASA.
Высокоэнергетические рентгеновские лучи могут показать, что находится вокруг наиболее массивных черных дыр, скрытых от наблюдателя плотными облаками. С более полной картиной их популяции астрономы смогут начать собирать части головоломки вместе и постараются ответить на вопросы: как они развиваются и изменяются с течением времени, когда и почему затихают, каково распределение газа и пыли, питающих черные дыры, и как они их скрывают?