Har du nogensinde spekuleret på hvor mange sorte huller der er i nærheden? Nå, NASA er gået og talt dem for dig. Swifts første job er at scanne himlen efter gammastråle-bursts, men under driftsstop jager rumfartøjet efter objekter, der udsender røntgenstråler. Og supermassive sorte huller er en af de mest kraftfulde kilder til røntgenstråler derude.
NASA-forskere, der bruger Swift-satellitten, har gennemført den første komplette folketælling af galakser med aktive, sorte sorte huller, et projekt, der scannede hele himlen flere gange over en ni-måneders periode.
Undersøgelsen med alle himmel indeholder mere end 200 supermassive sorte huller kaldet Active Galactic Nuclei eller AGN og giver en endelig tælling af sort hulaktivitet i det lokale univers. Holdet afslørede mange nye sorte huller, der tidligere var gået glip af, selv i godt studerede galakser og andre overraskelser.
”Vi er overbeviste om, at vi ser ethvert aktivt, supermassivt sort hul inden for 400 millioner lysår fra Jorden,” sagde Jack Tueller fra NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., Der ledede indsatsen. ”Med hver måned, der går, er vi i stand til at undersøge dybere i universet, og folketællingen bliver rigere.”
AGN har en masse på millioner til milliarder af solskin, der er begrænset i en region, der er størrelsen på vores solsystem. Udtrykket "aktiv" henviser til processen med aktivt at trække gas og hele stjerner ind og generere rigelige mængder energi fra en lille galaktisk kerne i processen. Eksempler inkluderer kvasarer og Seyfert-galakser.
Swift blev primært bygget til at studere gammastråler. I ventetider mellem bursts scanner Swift's Burst Alert Telescope, som er følsom over for de højest energiske røntgenstråler, himlen. AGN genererer røntgenstråler såvel som mange andre former for lys. Mange AGN er imidlertid skjult bag støv og gas, som blokerer for lavere energi, såsom synligt lys. Da røntgenstråler med højere energi er så gennemtrængende, kan Swift registrere AGN, der er gået glip af andre undersøgelser, hvilket giver mulighed for et objektivt antal.
Næsten hver massiv galakse ser ud til at have et supermassivt sort hul, men kun få procent synes at være aktiv. Vores galakas centrale sorte hul er sovende, og dette og lignende sorte huller er ikke inkluderet i Swift-folketællingen. Alle sorte huller var sandsynligvis engang aktive, og hvorfor nogle forbliver aktive og andre er sovende i det moderne, lokale univers er et mysterium.
”Du kan ikke forstå universet uden at forstå sorte huller,” sagde Richard Mushotzky fra Goddard, en folketællingsleder. "Måske så meget som 20 procent af al den udstrålede energi i universet - de fleste røntgenstråler, store fraktioner af ultraviolet og infrarødt lys og en hel del radiobølger - stammer på en eller anden måde fra AGN-aktivitet."
Et af de vigtigste fund i folketællingen er opdagelsen af AGN i stjernebarstgalakser, der er lyse fra stjernedannelse. Denne støvindkapslede AGN, der er afdækket af Swift, vil muliggøre en detaljeret test af ideen om, at sort hulaktivitet og stjernedannelse går hånd i handske og foder hinanden. Swift ser også antydninger til kokonede sorte huller, så indlejrede i støv, at de er helt usynlige undtagen i røntgenbåndet med højere energi.
De oprindelige folketællingsresultater fra data indsamlet i 2005 er en "første smag af de kommende ting," sagde Tueller. Hver scanning af himlen er stablet ovenpå eksisterende scanninger, svarende til en lang kameraeksponering, så sorte huller fra dybere i universet til sidst vil blive opdaget.
Swift bygger på to andre undersøgelser. Den europæiske INTEGRAL-satellit afsluttede en højenergi-røntgenundersøgelse tidligere i 2006, skønt denne fokuserede på det galaktiske plan og ikke hele himlen. NASAs Chandra røntgenobservatorium foretog en lavere energi røntgenundersøgelse af en lille brøkdel af himlen og leverede en prøve af de mere lysende sorte huller, der dannede sig i det tidlige univers.
Swift bærer også røntgen- og ultraviolette / optiske teleskoper, hvilket muliggør hurtig bekræftelse af nye aktive galakse-kandidater. Denne brede dækning i tre bølgelængdeordninger er kritisk for studier i sort hul.
"Swift sort hulkatalog kan bruges på tusind måder," sagde Craig Markwardt fra Goddard og University of Maryland, der kombinerede de ni måneders Swift-data til himmelbilleder. ”Det er svært at tro, at hele himlen er pebret med sorte huller. Du har brug for stærkt røntgenbillede som Swift for at se dem. ”
Lanceret i november 2004 og er en NASA-mission, der ledes af Goddard i partnerskab med det italienske rumfartsagentur og Particle Physics and Astronomy Research Council, Storbritannien. Penn State University-personale kontrollerer videnskabs- og flyveoperationer. NASA Goddard byggede Burst Alert-teleskopet.
Et NASA Goddard-team præsenterer denne folketælling på en pressekonference i San Francisco på American Astronomical Society's High Energy Astrophysics Division-møde.
Original kilde: NASA News Release
