Tylko około 1% supermasywnych czarnych dziur emituje duże ilości energii, a astronomowie od dziesięcioleci zastanawiają się, dlaczego tak niewielu wykazuje takie zachowanie. Dane z satelity Swift, który normalnie bada rozbłyski gamma, pozwoliły naukowcom potwierdzić, że czarne dziury „zapalają się”, gdy zderzają się galaktyki, a dane te mogą zapewnić wgląd w przyszłe zachowanie czarnej dziury w naszej własnej galaktyce Drogi Mlecznej.
Intensywna emisja z centrów galaktyk lub jąder powstaje w pobliżu supermasywnej czarnej dziury zawierającej od miliona do miliarda razy masę Słońca. Wydzielając nawet 10 miliardów razy więcej niż energia słoneczna, niektóre z tych aktywnych jąder galaktycznych (AGN) są najbardziej świecącymi obiektami we wszechświecie. Należą do nich kwazary i blazary.
„Teoretycy wykazali, że przemoc w połączeniach galaktyk może nakarmić centralną czarną dziurę galaktyki”, powiedział Michael Koss, główny autor badania i absolwent University of Maryland w College Park. „Badanie elegancko wyjaśnia, w jaki sposób włączyły się czarne dziury”.
Jak powiedział Neil Gehrels, główny badacz Swift, Swift został wystrzelony w 2004 roku i chociaż jego Teleskop Ostrzegania o Burst (BAT) czeka na wykrycie kolejnego rozbłysku gamma, mapuje również niebo za pomocą twardego promieniowania rentgenowskiego. „W rzeczywistości wykrył swój 508. rozbłysk gamma około 30 minut temu”, powiedział Gehrels na konferencji prasowej rano 26 maja na 216 spotkaniu American Astronomical Society. „Ale z roku na rok zwiększając swoją ekspozycję, badanie twardych promieni rentgenowskich Swift BAT jest największym, najbardziej wrażliwym i kompletnym spisem nieba przy tych energiach”.
Do czasu tego twardego badania rentgenowskiego astronomowie nigdy nie byli pewni, że policzyli większość AGN. Gęste chmury pyłu i gazu otaczają czarną dziurę w aktywnej galaktyce, która może blokować światło ultrafioletowe, optyczne i niskoenergetyczne lub miękkie promieniowanie rentgenowskie. Promieniowanie podczerwone z ciepłego pyłu w pobliżu czarnej dziury może przechodzić przez materiał, ale można go pomylić z emisjami z obszarów gwiazdotwórczych galaktyki. Twarde promieniowanie rentgenowskie może pomóc naukowcom bezpośrednio wykryć energetyczną czarną dziurę.
[/podpis]
Badanie, które jest wrażliwe na AGN w odległości 650 milionów lat świetlnych, ujawniło dziesiątki wcześniej nierozpoznanych systemów.
„Ankieta Swift BAT daje nam zupełnie inny obraz AGN”, powiedział Koss. Zespół stwierdza, że około jedna czwarta galaktyk BAT znajduje się w fuzji lub bliskich parach. „Być może 60 procent tych galaktyk całkowicie się połączy w ciągu najbliższych miliardów lat. Wydaje nam się, że mamy „pistolet do palenia” dla AGN wywołanej fuzją, którą przewidzieli teoretycy ”.
„Dużym problemem w astronomii jest zrozumienie, w jaki sposób czarne dziury rosną i są karmione”, powiedział Joel Bregman z University of Michigan. „Wiemy, że wzrost we wczesnych stadiach życia czarnej dziury jest połączeniem fuzji oraz akrecji gazu i pyłu z pobliskich gwiazd, i uważamy, że akrecja jest ważniejszym procesem. Ale to pokazuje nam, że podawanie gazu i pyłu zostało skierowane do centrum na dość wczesnym etapie, a zakłócenia spowodowane połączeniami pozwalają na wprowadzenie gazu do centrum i przepływ do czarnej dziury ”.
„Nigdy nie widzieliśmy tak wyraźnie początku działalności AGN” - powiedział Bregman, który nie był zaangażowany w badanie. „Zespół Swift musi zidentyfikować wczesny etap tego procesu za pomocą badania rentgenowskiego.”
Inni członkowie zespołu badawczego to Richard Mushotzky i Sylvain Veilleux z University of Maryland oraz Lisa Winter z Center for Astrophysics and Space Astronomy na University of Colorado w Boulder.
Badanie pojawi się w numerze Astrophysical Journal Letters z 20 czerwca.
Źródło: NASA, konferencja prasowa NASA
