כך עולה ממדידות טלסקופ החלל צ'אנדרה בתחום ה-X
מקורות פעילים בתחום ה-X כפי שצולמו באמצעות מצפה החלל צ'אנדרה
נתונים ממצפי חלל בתחום קרינת ה-X מגלה כי החורים השחורים נפוצים ביקום יותר ממה שהיה נהוג לחשוב עד כה והם גם התפתחו באורך שונה מאשר החוקרים ציפו. כך טוען אסטרונום מאוניברסיטת פנסילבניה.
“ביקשנו לערוך מפקד של כל החורים השחורים הידועים ורצינו לדעת איך הם מתנהגים” אמר ניל ברנדט, פרופסור לאסטרונומיה ולאסטרופיסיקה. “רצינו גם למדוד כיצד חורים שחורים גדול במהלך ההסטוריה של היקום.”
ברנדט ושאר החוקרים עשו זאת באמצעות צפיה בקטע בשמים בחצי הכדור הצפוני באמצעות המצלמה של טלסקופ החלל צ'אנדרה המצלם בתחום קרני ה-X המופנית צפונה ובקטע דומה בחצי הכדור הדרומי באמצעות מצלמה נוספת של צ'אנדרה, הפםונה דרומה. שתי המצלמות הן בעלות שדה עמוק.
המחקרים גם בוצעו בחלקים אחרים של השמים, הן באמצעות צ'אנדרה והן באמצעות החללית ניוטון של סוכנות החלל האירופית.
החוקרים בדקו את פליטות הגופים הללו בתחום הX משום שחורים שחורים פולטים קרינה רבה בתחום זה. האופי החודר של קרני ה-X מספק דרך ישירה לזהות את החורים השחורים. באמצעות השימוש בקרני X יכולים האסטרונומים להצביע על חורים שחורים במרכזי גלקסיות בלי שהאות שלהם ישטף באור הנראה המגיע מהכוכבים באותה גלקסיה. ברנד דיווח על הממצאים בכינוס השנתי של האגודה האמריקנית לקידום המדע בסנט לואיס. החורים השחורים שהם חקרו היו אלו הנמצאים במרכז גלקסיות ופעילים בתחום ה-X לפיכך הם מכונים גלעיני גלקסיות אקטיביים.”
“מצאנו חורים שחורים סופר מאסיביים במרכזי גלקסיות מאסיביות.” אמר ברנדט. “גם לגלקסיה שלנו יש חור שחור במרכזה שמוערך בכ-2.6 מיליון מסות שמש. החור השחור 'שלנו' אינו פעיל כיום, אך אנו מעריכים כי הוא היה פעיל בעבר.
פיסות השמים שנסרקו נבחרו בקפידה משום שהם חופשיים מכל דבר שעשוי להפריע לקליטת קרני ה-X. הקטע הצפוני הוא איזור בשמים בגודל של כשני שלישים מהירח המלא. צ'נטדרה סרק אותו במשך 23 ימים במשך תקופה של שנתיים. החוקרים איתרו כ-600 מקורות קרני X. לאחר השוואת התמונות בקרני X עם תמונות אופטיות של אותם אזורים בשמים באמצעות טלסקופ החלל האבל, מסתבר שכמעט כל ה-600 הללו נמצאים בגלקסיות שיש להן נוכחות בתחום הנראה ולכן הם ככל הנראה גלעינים של גלקסיות אופטיות.
“אסטרונומים של קרני X מסוגלים לזהות טוב יותר פי 10 גלעינים של גלקסיות מאשר אסטרונומים הצופים בתחומים אחרים של הספקטרום האלקטרומגנטי” אומר ברנדט. אם היה לנו זמן תצפית נוסף היינו יכולים לעשות עבודה עוד יותר טובה, ומעמיקים עוד יותר.”
החוקרים גילו כי חורים שחורים סופר מאסיבים רבים בהרבה מאשר ציפו. הם גם מצאו כי חורים שחורים התפתחו בדרך שונה מאשר ציפו האסטרונומים לפני הפרויקט שלהם עם צ'נדרה. ברנדט מבצע השלכה מאותם 600 חורים שחורים שנמצאו בידי צ'אנדרה, ואומר כי בכל השמים ניתן יהיה למצאו 300 מיליון חורים שחורים סופר מאסיביים.
קיומם של כל כך הרבה חורים שחורים מאשר כי מה שחשבו כי הוא קרינת רקע בתחום הX, מגיעה למעשה ממקורות נקודתיים.
בשנות השישים גילו האסטרונומים את הקוואזרים, חורים שחורים מאירים ומרוחקים במרכזי גלקסיות. הקוואזרים שנקראו בהתחלה מקורות רדיו דמויי כוכבים נחקרו לעומק. החוקרים הבינו עד מהרה כי רק כמה מהעצמים הללו פלטו בתחום הרדיו ושהם נוצרו בראשית היקום.
“בעוד הקוואזרים מרהיבים, הם לא מייצגים גלעינים טיפוסיים של גלקסיות.” אמר ברנדט. “כעת, תוך שימוש במצפי קרני X אנו יכולים למצוא ולחקור גלעינים פעילים של גלקסיות בינוניות (לא בוהקות במיוחד) במרחקים גדולים ולפיכך גם בעלי הסתה לאדום.”
קוואזרים וגלעיני גלקסיות בינוניות התפתחו בדרך שונה. הקוואזרים הם תופעה של היקום הצעיר, בעוד גלעיניהם הפעילים של הגלקסיות הבינוניות נוצרו בתקופות קוסמיות מאוחרות יותר. “היינו רוצים לדעת אם גלעינים פעילים של גלקסיות השתנו לאורך תקופות קוסמיות” אמר ברנדט. “האם חורים שחורים ניזונים וצומחים באותה דרך לאור כל ההסטוריה של היקום?
החוקרים בחנו את העוצמה היחסית של מקורות הX לעומת הפליטה של אותם מקורות באורכי גל אחרים ומצאו כי היחס הזה לא השתנה לאורך 13 מיליארד שנים. הם בחנו את ספקטרום ה-X ומצאו כי גם הוא לא השתנה במהלך הזמן. “למרות השינויים העצומים בצפיפותם בחלל של חורים שחורים, הכוח המניעה הפרטני של גלעין הגלקסיות נשאר יציב.” הוסיף ברנדט.
ברנדט מבקש להמשיך בתצפיות על אותם איזורים כדי לחשוף עוד גלקסיות עם גלעינים פעילים ואפילו עוד גלקסיות עם גלעינים לא פעילים כמו זו שלנו.
“צ'אנדרה עבד היטב מזה שש שנים, אין סיבה שצ'נדרה וניוטון לא יוכלו להמשיך לצפות לפחות בעשור הקרוב אם לא יותר.” סיכם ברנדט.
