Необычное открытие: как астрономы нашли свыше 400 черных дыр, укрытых от нашего взора коконами космической пыли
Сверхмассивные черные дыры, которые могут быть в миллионы раз тяжелее Солнца, живут в центре почти каждой галактики во Вселенной. Эти колоссальные объекты испускают яркие лучи энергии, питаясь газом, пылью и звездами в непосредственной близости от них, создавая так называемые активные галактические ядра (АЯГ), по данным НАСА.
АЯГ особенно ярки в рентгеновской части электромагнитного спектра, рассказал астроном Донг-Ву Ким из Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики. Они также оставляют контрольные видимые узоры в оптическом свете, которые идентифицируют их как АЯГ, добавил он. Но были замечены определенные объекты, испускающие тонны рентгеновского излучения без специфических оптических сигнатур, связанных с АЯГ, сказал Ким, и они были названы «яркими в рентгеновском излучении оптически нормальными галактиками» или «XBONG».
Для дальнейшего исследования этих загадочных существ он и его коллеги просмотрели каталог из более чем 300 000 ярких рентгеновских объектов, захваченных Чандрой. Затем они взяли оптические изображения ночного неба из Sloan Digital Sky Survey (SDSS) и объединили два набора данных, чтобы выбрать яркие в рентгеновском излучении, но оптически нормальные объекты. По словам Кима, исследователи идентифицировали 820 XBONG, расположенных на расстоянии от 550 миллионов до 7,8 миллиардов световых лет от Земли, что является крупнейшим из когда-либо созданных образцов.
«Немедленно возник вопрос: "Что это такое?", — признался ученый.
Пылевые коконы черных дыр
Рентгеновские лучи проникают сквозь пыль, а оптический свет затеняется ею, поэтому Ким и его коллеги попытались выяснить, могут ли эти 820 XBONG быть черными дырами, окруженными большим количеством пыли. Если бы это было так, рентгеновский свет с самой низкой энергией слегка поглощался бы пылью, в то время как самый мощный рентгеновский свет продолжал бы ярко светить сквозь нее, сказал Ким. Его команда увидела именно эту закономерность примерно в 50% XBONG, предполагая, что это АЯГ, спрятанные в пыльных коконах.
А что же другие 50%? Одна из возможностей заключается в том, что Чандра видит чрезвычайно далекие скопления галактик, которые ярко светятся в рентгеновских лучах, но не имеют характерной оптической сигнатуры, идентифицирующей их как АЯГ, предположил ученый. Ким добавил, что это может объяснить около 20% оставшихся XBONG.
Последние 30%, по его мнению, — это галактики, чей оптический свет особенно мощный, достаточно яркий, чтобы размыть оптическую сигнатуру АЯГ, что может произойти, когда такие галактики находятся особенно далеко. Ким надеется, что дальнейшие исследования Чандры помогут ответить на оставшиеся вопросы об этих странных структурах.