Obserwatorium Chandra bada aktywnie rosnące czarne dziury

Obserwatorium Chandra bada aktywnie rosnące czarne dziuryOriginal Press Release
Astronomowie wykorzystali ogromny przegląd nieba, aby sprawdzić hipotezę, według której bliskie spotkania między galaktykami miały inicjować gwałtowny wzrost supermasywnych czarnych dziur.

Kompozytowe zdjęcia pokazane obok prezentują próbkę par badanych galaktyk, będących w trakcie bliskiego spotkania. Dane obserwatorium Chandra X-ray Observatory przedstawiono na nich w kolorze purpurowym, natomiast dane teleskopu kosmicznego Hubble Space Telescope – złotym. Na każdym ze zdjęć, punktowe źródło promieniowania rentgenowskiego w pobliżu jądra to emisja gazu, który został podgrzany do temperatury milionów stopni w trakcie opadania na supermasywną czarną dziurę leżącą w sercu macierzystej galaktyki. Pozostałe, słabsze emisje rentgenowskie mogą mieć źródło w gorącym gazie związanym z parą oddziałujących ze sobą galaktyk.

Autorzy szacują, że blisko 20% wszystkich umiarkowanie aktywnych czarnych dziur znajduje się w galaktykach będących w trakcie wczesnych etapów interakcji. Otwarte pozostaje pytanie, jakie wydarzenia są odpowiedzialne za podsycanie pozostałych 80% aktywnie rosnących czarnych dziur. Niektóre z nich można być może powiązać z późnymi etapami fuzji dwóch galaktyk. Ważną rolę mogą również odgrywać mniej gwałtowne wydarzenia, takie jak przepływ gazu z halo do wnętrza galaktyki czy zaburzanie małych galaktyk satelitarnych.

W badaniach wykorzystano efekty przeglądu nieba o nazwie Cosmic Evolution Survey (COSMOS), który objął obserwacjami kilku głównych obserwatoriów kosmicznych, między innymi Chandra i Hubble, dwa stopnie kwadratowe na niebie. Dokładne informacje o odległości galaktyk zostały wyznaczone dodatkowo dzięki obserwacjom optycznym prowadzonym przez teleskop ESO VLT. Naukowcy porównali próbkę 562 galaktyk w parach z 2726 samotnymi galaktykami.

Badaniami międzynarodowego zespołu, do którego należało 55 naukowców z różnych instytucji badawczych na całym świecie, kierował John Silverman z Instytutu Fizyki i Matematyki Wszechświata (IPMU) na Uniwersytecie w Tokio w Japonii.

Źródła:

CID 1711 and CID 3083: Close Encounters of the Galactic Kind

Astronomers have used a large survey to test a prediction that close encounters between galaxies can trigger the rapid growth of supermassive black holes. Key to this work was Chandra's unique ability to pinpoint actively growing black holes through the X-rays they generate.

The researchers looked at 562 pairs of galaxies ranging in distances from about 3 billion to 8 billion light years from Earth. They found that the galaxies in the early stages of an encounter with another were more likely than isolated, or „lonelier” galaxies to have actively growing black holes in their cores.

These two composite images show a sample of the pairs of galaxies that are undergoing close encounters in the survey. In these images, the data from NASA's Chandra X-ray Observatory are shown in purple and Hubble Space Telescope data are in gold. In both images, the point-like X-ray source near the center is generated by gas that has been heated to millions of degrees as it falls toward a supermassive black hole located in the middle of its host galaxy. The other faint X-ray emission may be caused by hot gas associated with the pair of galaxies.

The authors of the study estimate that nearly one-fifth of all moderately active black holes are found in galaxies undergoing the early stages of an interaction. This leaves open the question of what events are responsible for fueling the remaining 80% of growing black holes. Some of these may involve the late stages of mergers between two galaxies. Less violent events such as gas falling in from the halo of the galaxy, or the disruption of small satellite galaxies are also likely to play an important role.

The survey used in this research is called the Cosmic Evolution Survey (COSMOS), which covers two square degrees on the sky with observations from several major space-based observatories including Chandra and Hubble. Accurate distance information about the galaxies was also derived from optical observations with the European Southern Observatory's Very Large Telescope. The researchers compared a sample of 562 galaxies in pairs with 2726 solo galaxies to come to their conclusions.

A paper describing this work has been accepted for publication in The Astrophysical Journal. The study was led by John Silverman from the Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (IPMU) at the University of Tokyo in Japan. There are 54 co-authors from various institutions around the world.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *