Изображение прибывает из того, что известно как Чандра на юг дальней позиции. Центральная область изображения содержит самую высокую концентрацию суперкрупных черных дыр, когда-либо замеченных, эквивалентных приблизительно 5 000 объектов, которые вписались бы в область полной луны и приблизительно миллиарда по всему небу.
«С этой удивительной картиной мы можем исследовать самые ранние дни черных дыр во Вселенной и видеть, как они изменяют более чем миллиарды лет», сказал Нил Брандт, профессор Верна М. Виллэмена Astronomy и Астрофизики и преподавателя физики, Государственного университета Пенсильвании, который возглавил команду астрономов, изучающих глубокое изображение.Приблизительно 70 процентов объектов по новому изображению – суперкрупные черные дыры, которые могут расположиться в массе от приблизительно 100 000 до 10 миллиардов раз массы Солнца. Газ, падающий к этим черным дырам, становится намного более горячим, поскольку он приближается к горизонту событий или точке невозврата, производя яркую эмиссию рентгена.
«Может быть очень трудно обнаружить черные дыры в ранней Вселенной, потому что они до сих пор отсутствуют, и они только производят радиацию, если они активно тянут в вопросе», сказал член команды Бен Ло, преподаватель астрономии и космических исследований, Нанкинского университета. «Но смотря достаточно долго с Чандрой, мы можем найти и изучить большие количества роста черных дыр, некоторые из которых появляются вскоре после Большого взрыва».Новое сверхглубокое изображение рентгена позволяет ученым исследовать идеи о том, как суперкрупные черные дыры выросли спустя приблизительно один – два миллиарда лет после Большого взрыва. Используя эти данные, исследователи показали, что эти черные дыры в ранней Вселенной растут главным образом во взрывах, а не через медленное накопление вопроса.Исследователи также нашли намеки, что семена для суперкрупных черных дыр могут быть «нагружены» массами приблизительно в 10 000 – 100 000 раз больше чем это Солнца, вместо того, чтобы осветить семена приблизительно 100 раз массой Солнца.
Это обращается к важной тайне в астрофизике о том, как эти объекты могут вырасти так быстро, чтобы достигнуть масс приблизительно миллиард раз Солнца в ранней Вселенной.Они также обнаружили рентген от крупных галактик на расстояниях приблизительно до 12,5 миллиардов световых годов от Земли. Большая часть эмиссии рентгена самых отдаленных галактик, вероятно, прибывает из большого количества звездно-массовых черных дыр в галактиках.
Эти черные дыры сформированы из краха крупных звезд и как правило взвешивают некоторых к несколько дюжин раз массе Солнца.«Обнаруживая рентген от таких отдаленных галактик, мы узнаем больше о формировании и эволюции звездно-массовых и суперкрупных черных дыр в ранней Вселенной», сказал член команды Фабио Вито, постдокторский ученый в астрономии и астрофизике, Государственном университете Пенсильвании. «Мы оглядываемся назад ко временам, когда черные дыры были в решающих фазах роста, подобного голодным младенцам и подросткам».
Чтобы выполнить это исследование, команда объединила данные рентгена Чандры с очень глубокими данными о Космическом телескопе Хабблa по тому же самому участку неба. Они изучили эмиссию рентгена из-за 2 000 галактик, определенных Хабблом, которые расположены приблизительно между 12 и 13 миллиардами световых годов от Земли.Дальнейшая работа используя Чандру и будущие обсерватории рентгена будет необходима, чтобы предоставить определенное решение тайны того, как суперкрупные черные дыры могут быстро достигнуть больших масс.
Больший образец отдаленных галактик прибудет из наблюдений с Космическим телескопом Джеймса Уэбба, расширяя исследование эмиссии рентгена черных дыр к еще большим расстояниям от Земли.Исследователи представили свои результаты сегодня (5 января) на 229-й встрече американского Астрономического Общества, встречающегося в Грэпевайне, Техас. Работа на росте черной дыры в ранней Вселенной, во главе с Фабио Вито, была опубликована в 10 августа 2016, выпуск Ежемесячных Уведомлений о Королевском Астрономическом Обществе. Статья обзора во главе с Бен Ло была недавно принята для публикации в Астрофизическом Ряде Дополнений Журналов.
Центр космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, Алабама, управляет программой Чандры для Научного Управления Миссии НАСА в Вашингтоне. Смитсоновская Астрофизическая Обсерватория в Кембридже, Массачусетс, управляет наукой Чандры и выполнением рейсов.
Государственный университет Пенсильвании и MIT, под лидерством Гордона Гармайра, Почетного профессора Эвана Пью Астрономии, Государственного университета Пенсильвании, разработали инструмент ACIS для НАСА.