Американские ученые придумали способ правильно идентифицировать особенные черные дыры и обнаружили с его помощью множество ранее не видимых черных дыр.
На одном из самых подробных и полных рентгеновских изображений Вселенной — Глубоком поле Чандра-Юг (CDF-S) — астрономы когда-то обнаружили черные дыры, переживающие необычную фазу развития. Миллиарды лет назад будущие гигантские черные дыры были окружены плотным «коконом» из пыли и газа. Окружающее дыру вещество не только «кормило» ее и позволяло генерировать вспышки рентгеновского излучения, но и защищало от любопытных глаз ученых.
Газопылевой кокон не выпускал наружу «прощальные послания» исчезнувшего в черной дыре вещества: вспышки света и рентгеновские лучи. Поэтому астрономам, наблюдающим в телескопы, казалось, что смотрят они либо на медленно растущие дыры не особо большой массы без всяких «коконов» вокруг, либо и вовсе — на далекие галактики.
Исследователи из Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе решили прервать многолетнюю путаницу в идентификации рентгеновских источников. Легендарное рентгеновское изображение Chandra сравнили с более свежими данными с телескопов NASA: Hubble и Spitzer. Выделив на рентгеновских снимках примерное местоположение интересных объектов, возможных черных дыр в «коконах», ученые затем по данным с других телескопов построили полный спектр излучения каждого из таких источников. По этим спектрам и были оценены истинное количество и энергия рентгеновских лучей.
Уровень рентгеновского излучения оказался намного ниже, чем предполагали ученые. Возможно, поэтому телескоп Chandra нашел не все черные дыры в «коконах» на расстоянии 5 миллиардов световых лет от Земли: слишком слабый сигнал шел оттуда. Новое исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, позволило добавить к 67 ранее обнаруженным «прячущимся» черным дырам еще 28.
Более низкий сигнал от черных дыр означает, что «кокон» вокруг них примерно в 10 раз плотнее, чем считалось ранее. Значит, на самом деле, яркость вспышек намного больше, и дыры растут быстрее. Эти результаты важны для теоретических моделей, оценивающих количество черных дыр во Вселенной и темпы их роста, а также для оценки фонового рентгеновского излучения из космоса и понимания его природы.