З прес-релізу NASA:
На рентгенограмі все небо світиться. Біда була в тому, що їх було мало виявлено, щоб виконати роботу.
Міжнародна команда вчених, що використовує дані супутника Свіфт НАСА, підтверджує існування майже небаченої популяції галактик, що працюють на чорних дірах. Їх рентгенівські викиди настільки сильно поглинаються, що відомо трохи більше десятка. Проте астрономи кажуть, що незважаючи на рентгенівські промені з глибоким затемненням, джерела можуть представляти собою вершину айсберга, що становить щонайменше одну п'яту частину всіх діючих галактик.
"Ці сильно оповиті чорні діри є навколо нас", - сказав Ніл Герелс, головний дослідник Свіфта в Центрі космічних польотів Годдарда NASA в Грінбелті, штат Міссурі, і співавтор нового дослідження. "Але перед Свіфтом вони були занадто слабкими і занадто затемненими для нас, щоб побачити".
Ці результати з'являються у випуску "Астрофізичного журналу" за 10 лютого.
Більшість великих галактик містять гігантську центральну чорну діру, а ті, що спостерігаються в дослідженні Свіфт, важать приблизно в 100 мільйонів разів більше маси сонця. В діючій галактиці речовина, що падає до надмасивної чорної діри, забезпечує високу енергію викидів настільки інтенсивно, що два класи активних галактик, квазари та блазари відносяться до найяскравіших об'єктів у Всесвіті.
Рентгенівський фон спонукав астрономів підозрювати, що активні галактики недооцінені. Астрономи ніколи не могли бути впевнені, що вони виявили більшість навіть найближчих діючих галактик. Густі хмари пилу та газу оточують центральну чорну діру і виводять ультрафіолетове, оптичне та малоенергетичне (або м'яке) рентгенівське світло. Хоча інфрачервоне випромінювання може проникати через матеріал, його можна плутати з теплим пилом у зорі утворення галактики.
Однак деякі енергійні рентгенівські промені чорної діри дійсно проникають через сан, і саме тут потрапляє Свіфт.
Починаючи з 2004 року, телескоп Світлатського сповіщення Свіфта (BAT), розроблений та експлуатується в NASA Goddard, проводить картування всього неба у жорстких рентгенівських променях з енергією від 15 000 до 200 000 електрон-вольт - у тисячі разів більше енергії видимого світла. Поступово нарощуючи експозицію з року в рік, опитування зараз є найбільшим, найчутливішим і найповнішим переписом цих енергій. Він включає сотні активних галактик на відстань 650 мільйонів світлових років.
З цього зразка дослідники усунули джерела, менші за 15 градусів від пильної, багатолюдної площини нашої власної галактики. Усі активні галактики, що мають струм енергетичних частинок, також не враховувалися, залишаючи 199 галактик.
Хоча існує багато різних типів діючих галактик, астрономи пояснюють різні спостережувані властивості, ґрунтуючись на тому, як галактика кутається в нашу лінію зору. Ми бачимо найяскравіших, з якими майже стикаються, але при збільшенні кута навколишнє кільце газу і пилу поглинає все більше викидів чорної діри.
Астрономи припускали, що існує багато активних галактик, орієнтованих наскрізь до нас, але їх просто неможливо було виявити, оскільки диск газу надто сильно зменшує викиди.
«Ці надзвичайно затемнені активні галактики дуже слабкі і важко знайти. Зі зразка із 199 джерел ми виявили лише дев'ять із них », - сказав Девіде Берлон, провідний автор дослідження та аспірант Інституту позаземної фізики Макса Планка в Мюнхені.
"Але навіть у НДТ Свіфт виникають проблеми з пошуку цих високопоглинених джерел, і ми знаємо, що опитування їх недолічить", - пояснив Берлон. "Коли ми це врахували, ми виявили, що ці оповиті активні галактики дуже численні, і становлять приблизно 20-30 відсотків від загальної кількості".
"Зі Свіфтом ми тепер кількісно визначили, скільки саме активних галактик є навколо нас - насправді, на задньому дворі", - сказав Марко Ажелло в Національній лабораторії акселераторів SLAC, Менло Парк, Каліфорнія. "Кількість велика, і вона погоджується з моделі, які говорять про те, що вони відповідають за більшу частину рентгенівського фону. " Якщо цифри залишаються послідовними на більших відстанях, коли Всесвіт був значно молодшим, то існує достатньо надмасивних чорних дір для обліку космічного рентгенівського фону.
Потім команда об'єднала дані BAT Swift з архівними спостереженнями з його рентгенівського телескопа, намагаючись вивчити, як змінювалася інтенсивність викидів галактик при різних енергіях рентгенівських променів.
"Це перший раз, коли ми могли дослідити середній спектр сильно поглинених активних галактик", - сказав Аелло. "Ці галактики відповідають за форму космічного рентгенівського фону - вони створюють пік його енергії".
Все це узгоджується з думкою про те, що космічний фон рентгенівських променів є результатом викидів із затемнених надмасивних чорних дір, активних, коли Всесвіту було 7 мільярдів років, або приблизно в половині його теперішнього віку.
Swift, запущений у листопаді 2004 року, управляється Годдардом. Він був побудований та експлуатується у співпраці з штатом Пенн, Національною лабораторією в Лос-Аламосі в Нью-Мексико та загальною динамікою в церкві Фоллз, штат Вашингтон; Університет Лестера та лабораторія космічних наук Мулларда у Великобританії; Обсерваторія Брера та італійське космічне агентство в Італії; плюс додаткові партнери в Німеччині та Японії.
