Noen gang lurt på hvor mange sorte hull som er i nærheten? Vel, NASA har gått og talt dem for deg. Swifts første jobb er å skanne himmelen etter gammastråle-utbrudd, men under driftsstans jakter romfartøyet etter objekter som sender ut røntgenstråler. Og supermassive sorte hull er en av de kraftigste kildene til røntgenstråler der ute.
NASA-forskere som bruker Swift-satellitten har gjennomført den første komplette folketellingen for galakser med aktive, sentrale sorte hull, et prosjekt som skannet hele himmelen flere ganger over en ni måneders periode.
Himmelundersøkelsen inneholder mer enn 200 supermassive sorte hull kalt Active Galactic Nuclei, eller AGN, og gir en definitiv folketelling for svart hullaktivitet i det lokale universet. Teamet avdekket mange nye sorte hull som tidligere var savnet, selv i godt studerte galakser, og andre overraskelser også.
"Vi er sikre på at vi ser hvert aktivt, supermassivt svart hull i løpet av 400 millioner lysår fra Jorden," sa Jack Tueller fra NASAs Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., Som ledet innsatsen. "Med hver måned som går kan vi søke dypere inn i universet, og folketellingen blir rikere."
AGN har en masse millioner til milliarder soler, som er innelukket i et område omtrent på størrelse med solsystemet vårt. Begrepet “aktiv” refererer til prosessen med aktivt å trekke inn gass og hele stjerner og generere store mengder energi fra en bitteliten galaktisk kjerne i prosessen. Eksempler inkluderer kvasarer og Seyfert-galakser.
Swift ble først og fremst bygget for å studere gammastråler. I ventetid mellom utbrudd skanner Swift's Burst Alert Telescope, som er følsom for røntgenstrålene med høyest energi, himmelen. AGN genererer røntgenstråler så vel som mange andre former for lys. Mange AGN er imidlertid skjult bak støv og gass, som blokkerer lavere energi enn for eksempel synlig lys. Siden røntgenstråler med høyere energi er så gjennomtrengende, kan Swift oppdage AGN som er savnet av andre undersøkelser, noe som gir mulighet for en objektiv telling.
Nesten hver massiv galakse ser ut til å ha et supermassivt svart hull, men bare noen få prosent ser ut til å være aktive. Galakas sentrale sorte hull er sovende, og dette og lignende sorte hull er ikke inkludert i Swift-folketellingen. Alle sorte hull var sannsynligvis en gang aktive, og hvorfor noen forblir aktive og andre er sovende i det moderne, lokale universet er et mysterium.
"Du kan ikke forstå universet uten å forstå sorte hull," sa Richard Mushotzky fra Goddard, en folketellingsteamleder. "Kanskje så mye som 20 prosent av all den utstrålte energien i universet - de fleste røntgenstråler, store brøker med ultrafiolett og infrarødt lys og en god del radiobølger - stammer på en eller annen måte fra AGN-aktivitet."
Et sentralt funn for folketellingen er oppdagelsen av AGN i stjerneskuddgalakser, som er lyse fra stjernedannelsen. Denne støvbelagte AGN, avdekket av Swift, vil muliggjøre en detaljert test av ideen om at svart hullaktivitet og stjernedannelse går hånd i hanske og mater hverandre. Swift ser også hint av kokonerte sorte hull, så innebygd i støv at de er helt usynlige bortsett fra i det høyenergi røntgenbåndet.
De første folketellingens resultater, fra data samlet inn i 2005, er en "første smak av ting som kommer," sa Tueller. Hver skanning av himmelen er stablet på toppen av eksisterende skanninger, tilsvarer en lang kameraeksponering, slik at sorte hull fra dypere i universet til slutt vil bli oppdaget.
Swift bygger på to andre undersøkelser. Den europeiske INTEGRAL-satellitten fullførte en høyeenergisk røntgenundersøkelse tidligere i 2006, selv om denne fokuserte på det galaktiske planet og ikke hele himmelen. NASAs Chandra røntgenobservatorium gjennomførte en lavere energi røntgenundersøkelse av en liten brøkdel av himmelen, og ga en prøve av de mer lysende svarte hullene som dannet seg i det tidlige universet.
Swift har også røntgen- og ultrafiolette / optiske teleskoper, noe som muliggjør rask bekreftelse av nye aktive galakskandidater. Denne brede dekningen i tre bølgelengderegimer er kritisk for studier av svart hull.
"Swift black hole-katalogen kan brukes på tusen måter," sa Craig Markwardt fra Goddard og University of Maryland, som kombinerte de ni måneders Swift-dataene til bilder av himmel. "Det er vanskelig å tro at hele himmelen er pepret med svarte hull. Du trenger kraftig røntgenvisjon som Swift for å se dem. "
Swift ble lansert i november 2004, og er et NASA-oppdrag som administreres av Goddard i samarbeid med det italienske romfartsorganet og Particle Physics and Astronomy Research Council, Storbritannia. Penn State University-personell kontrollerer vitenskap og flyoperasjoner. NASA Goddard bygde Burst Alert Telescope.
Et NASA Goddard-team presenterer denne folketellingen på en pressekonferanse i San Francisco i møte i American Astronomical Society's High Energy Astrophysics Division.
Originalkilde: NASA News Release
