Рентгенівська обсерваторія Chandra зробила найдокладніший знімок всіх надмасивних чорних дір

Chandra

Космічна рентгенівська обсерваторія Chandra виконала досить тривалу програму спостережень за глибинами космічного простору і явила світові знімок, який демонструє величезну кількість надмасивних чорних дір.

Ці чорні діри є яскравими джерелами рентгенівського випромінювання, вони, як правило, знаходяться в центрі масивних галактик, деякі з яких знаходяться на відстані мільярдів світлових років і відносяться до самого раннього періоду існування Всесвіту.

Дивлячись на цей знімок, і не знаючи його контексту, дуже важко оцінити рівень його глибини. Для того, щоб отримати цей знімок обсерваторії Chandra було потрібно безперервно “дивитися” на одну і ту ж ділянку неба протягом 7 мільйонів секунд, 11.5 тижнів. Це було зроблено для того, щоб датчик обсерваторії зміг захопити необхідну кількість фотонів рентгенівського “світла”, які пролетіли в космосі відстань в багато мільярдів світлових років, що, в свою чергу, дозволило обсерваторії побачити навіть самі тьмяні і найвіддаленіші космічні об’єкти.

Дані спостереження в чомусь споріднені спостереженнями телескопа Hubble Space Telescope, виконаним в рамках програми Deep Field. Телескоп Hubble показав нам, що начебто порожні області нічного неба насправді заповнені практично невидимим світлом від тисяч невідкритих ще галактик. А спостереження обсерваторії Chandra показали нам, що весь космос досить щільно заповнений надмасивними чорними дірами.

Аналізуючи отримані дані, вчені-астрономи прийшли до висновку про те, що в області неба, розміром з повний Місяць, може бути знайдено в середньому 5 тисяч джерел рентгенівського випромінювання. А на всьому небі кількість таких джерел обчислюється мільярдами.

Кожна точка на знімку, який можна побачити в максимальній роздільній здатності і якості за цією адресою, являє собою відображення яскравого джерела рентгенівського випромінювання. 70 відсотків з усіх цих джерел є величезними чорними дірами, маса яких від 100 тисяч до мільярдів разів перевищує масу нашого Сонця. Поєднуючи даний рентгенівський знімок зі знімками, зробленими телескопом Hubble в інших діапазонах електромагнітного спектра, вчені підтвердили, що велика частина яскравих чорних дір розташовується саме в центрі  галактики.

Ці чорні діри притягують до себе величезну кількість матерії з навколишнього простору. Матерія, наближаючись до горизонту подій чорної діри, розігрівається і перетворюється в високотемпературну плазму з якої формується квазар, що випромінює в навколишній простір величезну кількість енергії у вигляді різного випромінювання, включаючи і рентгенівське.

Найдальші джерела рентгенівського випромінювання, представлені на знімку, знаходяться на відстані 12.5 мільярдів світлових років від нас. На думку вчених вони є не цілісними чорними дірами, а скупченнями невеликих чорних дір, маса яких в 5-10 разів перевищує масу Сонця. Ці чорні діри активно набирають масу, споживаючи матерію з навколишніх їх щільних хмар космічного газу, і через якийсь час вони почнуть притягатися один до одного, зливатися, породжуючи гравітаційні хвилі і більш масивні чорні діри.

Оскільки рентгенівське випромінювання, що реєструється обсерваторією Chandra, прибуває до нас з різних часових епох, вчені отримали в своєму роді машину часу, яка дозволяє їм зазирнути дуже далеко назад, вивчити процеси формування і розвитку величезних космічних об’єктів, починаючи з моменту, коли вік Всесвіту становив близько 2 мільярдів років з моменту Великого Вибуху.

І на завершення слід зазначити, що даний знімок і супутній йому величезний набір інших наукових даних забезпечать роботою астрономів на кілька років вперед. Але вже і зараз, трохи згодом після отримання даного знімка, вченим вже вдалося зробити кілька відкриттів різної наукової величини і важливості. Ці відкриття пов’язані в першу чергу, з розумінням процесів формування і розвитку чорних дір в центрах галактик, процесів, які не були і не є добре вивченими в даний час. Відкриття другого виду мають відношення до питання, чому в ранні періоди існування Всесвіту в ній стався сильний сплеск зростання “популяції” чорних дірок, який потім сповільнилося і став йти повільними, але стабільними темпами.