Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 15.12.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

CDF-S - самый большой обзор чёрных дыр глубокого космоса

CDF-S — самый большой обзор чёрных дыр глубокого космоса
shortstoryf

Показанное здесь изображение является самым глубоким представлением космоса в рентгеновском диапазоне из всех, когда-либо полученных. Суммарное время наблюдения рентгеновской обсерватории «Чандра» составило более семи миллионов секунд. Полученные данные предоставляют астрономам хороший инструмент для изучения роста чёрных дыр на масштабе времени всего лишь нескольких миллиардов лет после Большого Взрыва.

CDF-S

Область CDF-S, исследованная «Чандрой» на предмет чёрных дыр. Источник: X-ray: NASA/CXC/Penn State/B.Luo et al.

Это изображение является частью большой композиции под названием Chandra Deep Field-South или CDF-S. CDF-S покрывает приблизительно круглую область на небе, площадь которой составляет примерно две трети диска полной Луны. Здесь не показаны внешние области CDF-S, поскольку чувствительность аппаратуры к этим регионам в рентгене значительно ниже. Цвета объектов на снимке представляют разные уровни рентгеновской энергии — лучи самых низких энергий показаны красным цветом, средних энергий — зелёным, а самых высоких энергий — синим.

Хорошо видно, что центральная область содержит самую высокую концентрацию сверхмассивных чёрных дыр из всех, когда-либо одновременно изучаемых. При такой концентрации в полный диск Луны уместилось бы около 5000 объектов, а по всему небу можно было бы насчитать приблизительно миллиард таких чёрных дыр. Исследователи использовали данные CDF-S совместно с обзорами Cosmic Assembly Near-Infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS) и Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS), каждый из которых содержит данные от космического телескопа «Хаббл». Всё это потребовалось для того, чтобы изучить галактики и чёрные дыры, которые существовали в промежутке времени между одним и двумя миллиардами лет после Большого Взрыва.

В одном исследовании астрономы попытались изучить сразу несколько вопросов, например, был проведён анализ рентгеновской эмиссии галактик, обнаруженных на снимках «Хаббла» на расстояния между 11.9 и 12.9 миллиардами световых лет от Земли. Приблизительно 50 из этих отдалённых объектов были разрешены индивидуально с помощью «Чандры». После этого был использован специальный метод, позволивший исследовать эмиссию рентгена от 2076 галактик, которые не удалось изучить индивидуально. Было сложено всё рентгеновское излучение не только от этих галактик, но и от областей вокруг них, что позволило получить намного большую чувствительность. Посредством сложения информации удалось достигнуть выдержки, эквивалентной 8 миллиардам секунд, что примерно равно 260 годам беспрерывных наблюдений.

Используя эту информацию, учёные выяснили, что чёрные дыры в ранней Вселенной росли, главным образом, при различных взрывах, а не посредством медленного накопления материи. Им, возможно, также обнаружить информацию о типах «зародышей», которые формируют сверхмассивные чёрные дыры. Если эти объекты рождаются из маломассивных семян, масса которых не превышает ста солнечных масс, темп их роста, требуемый для достижения массы приблизительно в миллиард солнечных в ранней Вселенной, может быть настолько высоким, что он бросает вызов текущим моделям роста чёрных дыр. Если сверхмассивные чёрные дыры рождаются уже с большим количеством массы, требуемый темп роста будет не так велик. Данные от CDF-S предполагают, что космические семена будущих чёрных дыр могут быть нагружены массой в 10000-100000 раз больше Солнца.

Такие глубокие рентгеновские исследования, как в рамках CDF-S, обеспечивают правильное понимание физических свойств первых сверхмассивных чёрных дыр. Относительное число ярких и тусклых объектов — то, что астрономы называют функцией светимости — зависит от смешения нескольких физических свойств, вовлечённых в рост чёрной дыры, включая массу их «семян» и влияние, которое они оказывают на окружающее их вещество. Данные CDF-S показывают довольно ровную функцию светимости (то есть относительно большое количество ярких объектов), которая может использоваться, чтобы вывести возможные комбинации этих физических количеств. Однако более категорические результаты могут быть получены только после дальнейших наблюдений.

По информации Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google