Tyrėjai šias milžiniškas juodąsias skyles identifikavo infraraudonųjų spindulių šviesoje žvelgdami pro dulkių ir dujų debesis. Tyrėjai teigia, kad šis atradimas gali padėti astronomams patikslinti savo teorijas apie galaktikų evoliuciją.
Medžioklė tamsoje
Juodųjų skylių medžioklė yra sudėtingas darbas. Jos yra tamsiausi objektai Visatoje – nes net šviesa negali išvengti jų gravitacinės traukos. Mokslininkai kartais gali „pamatyti“ juodąsias skyles, kai jos praryja aplink esančią medžiagą: aplinkinė medžiaga pagreitėja taip greitai, kad ima švytėti. Tačiau ne visos juodosios skylės turi ryškų matomą žiedą, todėl jas surasti reikia šiek tiek daugiau kūrybiškumo.
Astronomai mano, kad Visatoje yra milijardai, o gal net trilijonai supermasyvių juodųjų skylių – juodųjų skylių, kurių masė bent 100 000 kartų didesnė už mūsų Saulės masę. Po viena jų tikriausiai slypi kiekvienos didelės galaktikos centre. Tačiau mokslininkams neįmanoma suskaičiuoti kiekvienos supermasyvios juodosios skylės. Vietoj to jie turi atlikti netoli esančių galaktikų tyrimus – kad nustatytų, kiek tokių juodųjų skylių slepiasi mūsų kosmoso kampelyje.
Yra tik viena problema: kai kurios juodosios skylės yra gana akivaizdžios dėl jas supančios ryškios materijos aureolės, o kitos praslysta pro radarus. Taip gali būti dėl to, kad jas užstoja dujų ir dulkių debesys, kurie dar nėra pakankamai pagreitėję, kad taptų karšti – arba dėl to, kad į jas žiūrime netinkamu kampu. Naujame straipsnyje, paskelbtame 2024 m. gruodžio 30 d. žurnale „Astrophysical Journal“, apskaičiuota, kad taip „pasislėpusių“ yra apie 35 proc. supermasyvių juodųjų skylių. Tai gerokai daugiau nei ankstesniuose skaičiavimuose (15 proc.) – nors straipsnio autoriai mano, kad tikrasis skaičius gali būti artimesnis 50 proc.
Žvilgsnis pro debesis
Vis dėlto astronomai sugalvoja būdų, kaip juos rasti. Debesys aplink užtemdytas juodąsias skyles vis dar skleidžia šiek tiek šviesos – tik ne matomajame, o infraraudonųjų spindulių spektre. Naujajame tyrime tyrėjai naudojo dviejų prietaisų duomenis, kad aptiktų šį infraraudonųjų spindulių spinduliavimą.
Pirmasis buvo NASA infraraudonųjų spindulių astronominis palydovas (IRAS), kuris 1983 m. veikė vos 10 mėnesių ir buvo pirmasis kosminis teleskopas, skirtas infraraudonųjų spindulių diapazonui.
Antrasis – Branduolinių spektroskopų teleskopų masyvas (angl. Nuclear Spectroscopic Telescope Array, NuSTAR) – kosminis teleskopas, kurį valdo NASA Reaktyvinių variklių laboratorija Pasadenoje (JAV) ir kuriuo galima aptikti didelės energijos rentgeno spindulius, skleidžiamus perkaitintos medžiagos, besisukančios aplink juodąsias skyles.
Naudodamiesi archyviniais IRAS duomenimis, tyrėjai nustatė šimtus galimai „pasislėpusių“ juodųjų skylių. Paskui, naudodami antžeminius regimosios šviesos teleskopus ir „NuSTAR“, jie atmetė kai kurias kandidates ir patvirtino kitas. Paaiškėjo, kad kelios iš jų yra galaktikos, kuriose formuojasi daugybė žvaigždžių, tačiau daugelis buvo „užsimaskavusios“ juodosios skylės.
„Mane stebina, kokie naudingi šiam projektui buvo IRAS ir „NuSTAR“ – ypač nepaisant to, kad IRAS pradėjo veikti daugiau kaip prieš 40 metų“, – sako tyrimo bendraautorius ir Kalifornijos technologijų universiteto astrofizikas Peteris Boormanas.
Šis metodas gali padėti astronomams nustatyti, kiek Visatoje paplitusios supermasyvios juodosios skylės ir kokį vaidmenį jos atlieka galaktikų formavimosi procese. Pavyzdžiui, šie milžiniški erdvėlaikio plyšiai gali padėti apriboti galaktikos dydį, pritraukdami ją prie gravitacinio centro arba sunaudodami didžiulius žvaigždes formuojančių dulkių kiekius. Šis metodas netgi gali padėti mokslininkams daugiau sužinoti apie mūsų pačių Paukščių Tako širdį.
„Jei mūsų Paukščių Tako galaktikoje nebūtų supermasyvios juodosios skylės, danguje galėtų būti daug daugiau žvaigždžių“, – teigia tyrimo bendraautorius ir Sautamptono universiteto (Jungtinė Karalystė) astrofizikos profesorius Poshakas Gandhi.
Parengta pagal „Live Science“.
