Από ένα δελτίο τύπου της NASA:
Μια νέα μελέτη από το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA λέει στους επιστήμονες πόσο συχνά είναι ενεργές οι μεγαλύτερες μαύρες τρύπες τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτή η ανακάλυψη διευκρινίζει πώς μεγαλώνουν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες και θα μπορούσε να έχει συνέπειες για το πώς θα συμπεριφέρεται στο μέλλον η γιγάντια μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία.
Οι περισσότεροι γαλαξίες, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας, πιστεύεται ότι περιέχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα κέντρα τους, με μάζες που κυμαίνονται από εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου. Για λόγους που δεν είναι πλήρως κατανοητοί, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι αυτές οι μαύρες τρύπες παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλία επιπέδων δραστηριότητας: από αδρανείς έως απλώς ληθαργικές έως πρακτικά υπέρ.
Οι πιο ζωντανές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες παράγουν τους λεγόμενους «ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες» ή AGN, τραβώντας μεγάλες ποσότητες αερίου. Αυτό το αέριο θερμαίνεται καθώς πέφτει και λάμπει έντονα στο φως ακτίνων Χ.
«Βρήκαμε ότι μόνο το ένα τοις εκατό των γαλαξιών με μάζα παρόμοια με τον Γαλαξία μας περιέχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στην πιο ενεργή φάση τους», δήλωσε ο Ντάριλ Χάγκαρντ από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ της Ουάσινγκτον και το Πανεπιστήμιο Northwestern στο Έβανστον της Ιρλανδίας. , ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης. «Η προσπάθεια να καταλάβουμε πόσες από αυτές τις μαύρες τρύπες είναι ενεργές ανά πάσα στιγμή είναι σημαντικό για να κατανοήσουμε πώς αναπτύσσονται οι μαύρες τρύπες μέσα στους γαλαξίες και πώς αυτή η ανάπτυξη επηρεάζεται από το περιβάλλον τους».
Αυτή η μελέτη περιλαμβάνει μια έρευνα που ονομάζεται Chandra Multiwavelength Project, ή ChaMP, η οποία καλύπτει 30 τετραγωνικές μοίρες στον ουρανό, τη μεγαλύτερη περιοχή ουρανού από οποιαδήποτε έρευνα Chandra μέχρι σήμερα. Συνδυάζοντας τις εικόνες ακτίνων Χ του Chandra με οπτικές εικόνες από το Sloan Digital Sky Survey, αναλύθηκαν περίπου 100.000 γαλαξίες. Από αυτά, περίπου 1.600 ήταν φωτεινά με ακτίνες Χ, σηματοδοτώντας πιθανή δραστηριότητα AGN.
Μόνο γαλαξίες σε απόσταση 1,6 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη θα μπορούσαν να συγκριθούν ουσιαστικά με τον Γαλαξία μας, αν και μελετήθηκαν επίσης γαλαξίες σε απόσταση έως και 6,3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Περιλαμβάνονταν κυρίως απομονωμένοι ή «πεδίου» γαλαξίες, όχι γαλαξίες σε σμήνη ή ομάδες.
«Αυτός είναι ο πρώτος άμεσος προσδιορισμός του κλάσματος των γαλαξιών πεδίου στο τοπικό Σύμπαν που περιέχουν ενεργές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Paul Green του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν στο Κέιμπριτζ, Μασαχουσέτη. «Θέλουμε να μάθουμε πόσο συχνά φουντώνουν αυτές οι γιγάντιες μαύρες τρύπες, αφού τότε περνούν από μια μεγάλη ανάπτυξη».
Ένας βασικός στόχος των αστρονόμων είναι να κατανοήσουν πώς η δραστηριότητα AGN έχει επηρεάσει την ανάπτυξη των γαλαξιών. Μια εντυπωσιακή συσχέτιση μεταξύ της μάζας των γιγάντιων μαύρων οπών και της μάζας των κεντρικών περιοχών του γαλαξία-ξενιστή τους υποδηλώνει ότι η ανάπτυξη των υπερμεγέθων μαύρων οπών και οι γαλαξίες ξενιστές τους συνδέονται στενά. Ο προσδιορισμός του κλάσματος AGN στο τοπικό Σύμπαν είναι ζωτικής σημασίας για τη μοντελοποίηση αυτής της παράλληλης ανάπτυξης.
Ένα αποτέλεσμα από αυτή τη μελέτη είναι ότι το κλάσμα των γαλαξιών που περιέχουν AGN εξαρτάται από τη μάζα του γαλαξία. Οι γαλαξίες με τη μεγαλύτερη μάζα είναι οι πιο πιθανό να φιλοξενήσουν AGN, ενώ οι γαλαξίες που έχουν μόνο το ένα δέκατο της μάζας του Γαλαξία έχουν περίπου δέκα φορές μικρότερη πιθανότητα να περιέχουν AGN.
Ένα άλλο αποτέλεσμα είναι ότι μια σταδιακή μείωση του κλάσματος AGN παρατηρείται με τον κοσμικό χρόνο από τη Μεγάλη Έκρηξη, επιβεβαιώνοντας τη δουλειά που έκαναν άλλοι. Αυτό σημαίνει ότι είτε η παροχή καυσίμου είτε ο μηχανισμός τροφοδοσίας καυσίμου για τις μαύρες τρύπες αλλάζει με το χρόνο.
Η μελέτη έχει επίσης σημαντικές συνέπειες για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι γειτονιές των γαλαξιών επηρεάζουν την ανάπτυξη των μαύρων τρυπών τους, επειδή το κλάσμα AGN για τους γαλαξίες πεδίου βρέθηκε ότι δεν διακρίνεται από αυτό για τους γαλαξίες σε πυκνά σμήνη.
«Φαίνεται ότι οι πραγματικά ενεργές μαύρες τρύπες είναι σπάνιες αλλά όχι αντικοινωνικές», είπε ο Χάγκαρντ. 'Αυτό ήταν μια έκπληξη για ορισμένους, αλλά μπορεί να παρέχει σημαντικές ενδείξεις για το πώς το περιβάλλον επηρεάζει την ανάπτυξη των μαύρων τρυπών.'
Είναι πιθανό το κλάσμα AGN να εξελίσσεται με τον κοσμικό χρόνο και στα σμήνη και στο πεδίο, αλλά με διαφορετικούς ρυθμούς. Εάν το κλάσμα AGN στα σμήνη ξεκινούσε υψηλότερα από ό,τι για τους γαλαξίες πεδίου - όπως υπαινίχθηκαν ορισμένα αποτελέσματα - αλλά στη συνέχεια μειώθηκε πιο γρήγορα, σε κάποιο σημείο το κλάσμα του σμήνου θα ήταν περίπου ίσο με το κλάσμα πεδίου. Αυτό μπορεί να εξηγήσει αυτό που φαίνεται στο τοπικό Σύμπαν.
Ο Γαλαξίας περιέχει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα γνωστή ως Τοξότης Α* (Sgr A*, για συντομία). Παρόλο που οι αστρονόμοι έχουν δει κάποια δραστηριότητα από το Sgr A* χρησιμοποιώντας το Chandra και άλλα τηλεσκόπια όλα αυτά τα χρόνια, ήταν σε πολύ χαμηλό επίπεδο. Εάν ο Γαλαξίας ακολουθεί τις τάσεις που παρατηρήθηκαν στην έρευνα ChaMP, το Sgr A* θα πρέπει να είναι περίπου ένα δισεκατομμύριο φορές πιο φωτεινό στις ακτίνες Χ για περίπου το 1% της υπολειπόμενης διάρκειας ζωής του Ήλιου. Μια τέτοια δραστηριότητα είναι πιθανό να ήταν πολύ πιο συνηθισμένη στο μακρινό παρελθόν.
Εάν το Sgr A* γινόταν όντως AGN, δεν θα αποτελούσε απειλή για τη ζωή εδώ στη Γη, αλλά θα έδινε μια θεαματική παράσταση σε μήκη κύματος ακτίνων Χ και ραδιοφώνου. Ωστόσο, οποιοιδήποτε πλανήτες βρίσκονται πολύ πιο κοντά στο κέντρο του Γαλαξία, ή απευθείας στη γραμμή πυρός, θα δέχονταν μεγάλες και δυνητικά καταστροφικές ποσότητες ακτινοβολίας.
Αυτά τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο τεύχος της 10ης Νοεμβρίου του Astrophysical Journal. Άλλοι συν-συγγραφείς στην εργασία ήταν ο Scott Anderson του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, η Anca Constantin από το Πανεπιστήμιο James Madison, ο Tom Aldcroft και ο Dong-Woo Kim από το Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics και ο Wayne Barkhouse από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Ντακότα.