Naukowcy odkryli setki czarnych dziur. Pył ich nie ukrył

W obserwowalnym wszechświecie jest około 2 bilionów galaktyk

Liczba czarnych dziur w galaktykach, jest oszałamiająca i wynosi kwadrylion (10¹⁵). Ostatnie odkrycia sugerują, że nawet te ogromne szacunki mogą być zaniżone. Naukowcy zidentyfikowali skupisko supermasywnych czarnych dziur, o których istnieniu nie mieli wcześniej pojęcia.

Astronomowie poszukują tych obiektów przede wszystkim dzięki ich dyskom akrecyjnym, czyli wirującym pierścieniom gazu i pyłu, które otaczają te obiekty.

Materia wpadająca do środka rozgrzewa się do ekstremalnych temperatur, emitując intensywne promieniowanie rentgenowskie. Te sygnały wychwytują teleskopy kosmiczne. Inną metodą jest obserwacja tzw. „grawitacyjnego tańca” – gwiazdy krążącej wokół niewidzialnego partnera, która porusza się tak, jakby była pod wpływem potężnej, lecz ukrytej siły. Na podstawie jej ruchów można oszacować masę czarnej dziury. Jednak najbardziej widowiskowym dowodem na ich istnienie są cienie. To zakrzywione przez grawitację światło, widoczne jako ciemny krąg na tle kosmicznej poświaty.

Jednak nie wszystkie czarne dziury w galaktykach można wykryć tak łatwo. Niektóre są ukryte za gęstymi chmurami pyłu i gazu, które nie zdążyły jeszcze utworzyć dysku akrecyjnego.

Polecamy: Superziemia HD zaskakuje badaczy. Jej orbita jest niezwykła

Nowy sposób wykrywania ukrytych czarnych dziur w galaktykach

Naukowcy odkryli, że chmury pyłu otaczające te masywne obiekty emitują światło podczerwone, co pozwala na ich lokalizację. W badaniach wykorzystano dane z dwóch kluczowych instrumentów. Pierwszy to NASA Infrared Astronomical Satellite (IRAS), który w 1983 roku przez 10 miesięcy badał wszechświat w podczerwieni. Drugi to teleskop NuSTAR, zdolny do wykrywania wysokoenergetycznego promieniowania rentgenowskiego, emitowanego przez rozgrzaną materię wokół czarnych dziur.

Analiza tych danych przyniosła spektakularne efekty. Udało się zidentyfikować setki wcześniej nieznanych czarnych dziur. Choć kilka z nich to galaktyki w trakcie formowania gwiazd, większość okazała się być tymi niezwykle czarnymi ciałami niebieskimi.

„Zadziwia mnie, jak przydatne były IRAS i NuSTAR w tym projekcie, zwłaszcza pomimo tego, że IRAS działał ponad 40 lat temu” – napisał współautor badania Peter Boorman, astrofizyk z Caltech w oświadczeniu NASA.

Odkrycia rzucają nowe światło na rolę supermasywnych czarnych dziur

Nowatorska technika może pomóc astronomom lepiej zrozumieć, jak powszechne są supermasywne czarne dziury we wszechświecie i jak wpływają na formowanie galaktyk. Te tajemnicze obiekty, dzięki swojej potężnej grawitacji, mogą ograniczać rozmiar galaktyk, przyciągając materię lub pochłaniając ogromne ilości pyłu gwiezdnego. Badania te mogą również dostarczyć nowych informacji o naszej własnej Drodze Mlecznej. 

„Gdybyśmy nie mieli supermasywnej czarnej dziury w naszej galaktyce, na niebie mogłoby być znacznie więcej gwiazd” – powiedział Poshak Gandhi, profesor astrofizyki na Uniwersytecie Southampton.

W poszukiwaniu kosmicznych tajemnic

Odkrycia związane z ukrytymi czarnymi dziurami w galaktykach to kolejny krok w zrozumieniu wszechświata. Pokazują, jak newralgiczne są nowatorskie metody analizy danych oraz połączenie wyników z różnych instrumentów naukowych, nawet tych działających w odległych dekadach. Dzięki temu możliwe jest zdobycie informacji, które kiedyś były poza naszym zasięgiem.

Dalsze badania mogą pomóc odpowiedzieć na fundamentalne pytania: jak czarne dziury wpływają na ewolucję galaktyk? Czy istnieje uniwersalny mechanizm, który kontroluje ich powstawanie i wzrost? I czy nasze szacunki dotyczące liczby tych tajemniczych obiektów są choćby zbliżone do rzeczywistości?

Polecamy: Asteroida Bennu a początek życia na Ziemi. W próbkach znaleziono aminokwasy