Největší černé díry dosáhnou určitého bodu a poté již nerostou. Vědci také objevili mnoho dříve skrytých černých děr, které jsou výrazně pod jejich hmotnostním limitem.
Tyto nové výsledky potvrzují nedávnou teoretickou práci o tom, jak rostou černé díry a galaxie. Během raného vesmíru jedly největší černé díry, ty, které mají nejméně 100 miliónkrát větší množství Slunce. Téměř všechny z nich došly z „jídla“ před miliardami let a vyrazily na hladovění.
Zaměřte se na černé díry v Chandra Deep Field North Zaměřte se na černé díry v Chandra Deep Field North
Na druhé straně, černé díry mezi asi 10 a 100 miliony solárních hmot následovaly kontrolovanější stravovací plán. Protože si vzali menší porce jídla z plynu a prachu, pokračují v růstu i dnes.
"Naše data ukazují, že se zdá, že některé superhmotné černé díry se bijí, zatímco jiní raději pasou," řekla Amy Barger z Wisconsinské univerzity v Madisonu a Havajská univerzita, hlavní autor článku, který popisuje výsledky v posledním vydání časopisu The Astronomical Journal (únor 2005). "Nyní chápeme lépe než kdy předtím, jak rostou supermasivní černé díry."
Jedním zjevením je, že existuje silný vztah mezi růstem černých děr a narozením hvězd. Dříve astronomové pečlivě studovali narození hvězd v galaxiích, ale nevěděli tolik o černých dírách v jejich centrech.
"Tyto galaxie ztrácejí materiál do svých centrálních černých děr ve stejnou dobu, kdy vytvářejí své hvězdy," řekl Barger. "Takže jakýkoli mechanismus řídí tvorbu hvězd v galaxiích také řídí růst černé díry."
Astronomové provedli přesné sčítání jak největších, aktivních černých děr v dálce, tak relativně menších, klidnějších děr blíž. Nyní byly poprvé mezi sebou správně započítány.
Růst největší černé díry ilustrované Růst největší černé díry ilustrované
"Potřebujeme mít přesný počet hlav v průběhu času na všech rostoucích černých dírách, pokud vůbec doufáme, že jim porozumíme jejich zvykům, abych tak řekl," spoluautor Richard Mushotzky z Goddard Space Flight Center NASA v Greenbeltu, Md.
Samotné supermasivní černé díry jsou neviditelné, ale ohřátý plyn kolem nich - z nichž některé nakonec spadnou do černé díry - produkuje hojné množství záření v centrech galaxií, jak černé díry rostou.
Tato studie se opírala o nejhlubší rentgenové snímky, jaké kdy byly získány, Chandra Deep Fields North a South, plus klíčový průzkum v oblasti širší oblasti nazvaný „Lockman Hole“. Vzdálenosti ke zdrojům rentgenového záření byly určeny optickým spektroskopickým sledováním na dalekohledu Keck na 10 metrů na Mauna Kea na Havaji a ukazují, že černé díry se pohybují od méně než jedné miliardy do 12 miliard světelných let.
Protože rentgenové paprsky mohou pronikat do plynu a prachu, které blokují optické a ultrafialové záření, jsou rentgenové snímky s velmi dlouhou expozicí zásadní pro nalezení černých děr, které by jinak zůstaly bez povšimnutí.
Chandra zjistil, že mnoho z černých děr menších než asi 100 milionů Sluncí je pohřbeno pod velkým množstvím prachu a plynu, což brání detekci optického světla z ohřátého materiálu poblíž černé díry. Rentgenové paprsky jsou energetičtější a jsou schopny projít tímto prachem a plynem. Největší z černých děr však vykazují malé známky zatemnění prachem nebo plynem. Ve formě sebeovládání váhy mohou silné větry generované černou dírou přivádějící šílenství vyčistit zbývající prach a plyn.
Byly odkryty další aspekty růstu černé díry. Například typická velikost galaxií, které procházejí supermasivní tvorbou černé díry, se s kosmickým časem snižuje. Takové „kosmické zmenšení“ bylo dříve pozorováno u galaxií podstupujících vznik hvězd. Tyto výsledky dobře souvisejí s pozorováním blízkých galaxií, které ukazují, že hmotnost superhmotné černé díry je úměrná hmotnosti centrální oblasti její hostitelské galaxie.
Dalšími spoluautory na papíře v únorovém vydání časopisu Astronomical Journal byli Len Cowie, Wei-Hao Wang a Peter Capak (Institut pro astronomii, Univ. Havaj), Yuxuan Yang (GSFC a Univ. Maryland) (College Park) a Aaron Steffan (Univ. Of Wisconsin, Madison).
Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., Řídí program Chandra pro ředitelství NASA Space Mission Directorate ve Washingtonu. Northrop Grumman z Redondo Beach v Kalifornii, dříve TRW, Inc., byl hlavním dodavatelem vývoje observatoře. Smithsonian Astrofyzical Observatory řídí vědu a letové operace z rentgenového centra Chandra v Cambridge, Massachusetts.
Další informace a obrázky jsou k dispozici na adrese: http://chandra.harvard.edu a http://chandra.nasa.gov
Původní zdroj: Chandra News Release
