Crne rupe brže rastu nego galaksije koje ih sadrže, pokazuju dve nove studije i što posebno privlači pažnju astronoma jer se još uvek ne znamo šta bi mogao biti uzrok tome.

Slika 1. Kompozicija Čandrinog dubokog južnog neba i Habla. Credit: X-ray: NASA/CXC/Penn. State/G. Yang et al & NASA/CXC/ICE/M. Mezcua et al.; Optical: NASA/STScI; Illustration: NASA/CXC/A. Jubett

Crne rupe brže rastu nego galaksije koje ih sadrže, pokazuju dve nove studije i što posebno privlači pažnju astronoma jer se još uvek ne znamo šta bi mogao biti uzrok tome. Rezultati istraživanja stoji nasuprot dugovažećoj teoriji po kojoj postoji čvrsta veza između istovremenog uvećavanja i crnih rupa i njihovih galaksija. Studije su sprovedene na osnovu podataka dobijenih posmatranjima različitim teleskopima uključujući kosmičke teleskope Čandra i Habl. Oba teleskop predstavljaju Nasine kosmičke teleskope pri čemu prvi snima u oblasti visokih energija dok je drugi nama ljudima više blizak jer osim što pokriva infracrvenu oblast, snima i u optičkom domen.

Rast najvećih nama poznatih crnih rupa premašuje stopu rađanja novih zvezda u istoj galaksiji, kako je i prethodno navedeno. U cilju dočaravanja tvrdnje, na prvoj slici je prikazana kombinacija snimaka različitim teleskopima pri čemu treba obratiti pažnju na plavu boju. Ona predstavlja X – zračenje snimljeno Čandrom. Preostale boje (zelena i crvena) uključujući i plavu predstavljaju snimke infracrvene i vidljive svetlosti kosmičkim teleskopom Habl. Treba posebno naglasiti da Čandrin snimak predstavlja njeno do sada najdublje polje južnog neba, Chandra Deep Field – South. Svaki od izvora X – zračenja zračenja potiče od galaktičkih gasova koji padaju ka centrima galaksija i gde se nalaze supermasivne crne rupe. Jedna od takvih galaksija je posebno izdvojena i uvećano oslikana od strane umetnika (donji desni pravougaonik na prvoj slici).

Jedna grupa istraživača predvođenih Guang Jangom sa Državnog Univerziteta Pensilvanije, Penn State je izračunala odnos stope rasta supermasivnih crnih rupa i stope rađanja novih zvezda u istim galaksijama i utvrdila da je taj odnos mnogo veći kod masivnijih galaksija. Na primer, gore navedeni odnos je deset puta veći kod galaksija koje sadrže sto milijardi Sunčevih masa nego kod galaksija od deset milijardi Sunčevih masa. Istraživači su koristili bogatu arhivu Čandrinih posmatranja kao i Hablovih i drugih teleskopa. Odnose stope rasta supermasivnih crnih rupa i stope rađanja novih zvezda su računali za galaksije koje leže na rastojanju od 4,3 do 12,2 milijardi svetlosnih godina u odnosu na Zemlju. Korišćena su X – zračna posmatranja načinjena u Dubokom Čandinom polju južnog neba kao i severnog neba i pretraga u programu COSMOS – Legacy surveys.

Jedna druga grupa istraživača koju je predvodio Led Mecua sa Instituta Space Sciences (Španija) je proučavala nezavisno 72 galaksije unutar centra jata galaksija u opsegu rastojanja do 3,5 milijardi svetlosnih godina od Zemlje i poredila njihove osobine u oblasti X – zračenja i radio domena elektromagnetnog spektra. Njihov rad nam otkriva da se dobijaju desetostruko veće mase crnih rupa nego što bi ih dobili po metodi zasnovanoj na teoriji uporednog rasta crnih rupa i galaksija u kojima se one nalaze.

Slika 2. Kompozicija snimaka u X – zračnom, optičkom i radio domenu galaksije u centru jata galaksija Herkul. Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO, Optical: NASA/STScI, Radio: NSF/NRAO/VLA

Mecuina studija je zasnovana na X – zračnim posmatranjima kosmičkim teleskopom Čandra i radio posmatranjima Velikim Teleskopskim Nizom Karl Janski (VLA) kao i interferometrijskim sistemom radio teleskopa Very Long Baseline Array. Jedan objekat iz uzorka je velika galaksija u centru jata galaksija Herkul. Rezultat kompozicije snimaka pomenutim teleskopima je prikazan na drugoj slici. Ljubičasta boja na slici predstavlja doprinos Čandrinog snimka, VLA je predstavljen plavom bojom dok je bela potekla od Hablovog teleskopa u optičkom domenu.

Prevod i adaptacija: Laslo Kočmaroš 20.02.2018. godine