Các lỗ đen có thể là vô hình, nhưng vật chất quá nóng chồng chất xung quanh chúng tỏa sáng rực rỡ trong phổ tia gamma. Tàu vũ trụ tích hợp ESA từ gần đây đã hiệu chỉnh mức độ của bức xạ nền này bằng cách quan sát một điểm trên bầu trời và để Trái đất đi qua phía trước nó, để từ từ chặn nó lại. Sử dụng các tính toán này, các nhà thiên văn học sẽ có thể phân biệt tốt hơn các nguồn tia gamma điểm từ việc rửa bức xạ nền.
Các nhà thiên văn học sử dụng ESA, quay quanh đài quan sát tia gamma, Integral, đã thực hiện một bước quan trọng để ước tính có bao nhiêu lỗ đen trong Vũ trụ.
Một nhóm nghiên cứu quốc tế, dẫn đầu bởi Eugene Churazov và Rashid Sunyaev, Viện nghiên cứu vũ trụ, Moscow, và liên quan đến các nhà khoa học từ tất cả các nhóm của Tập đoàn Integral, đã sử dụng Trái đất như một lá chắn khổng lồ để theo dõi số lượng tia gamma kể từ vũ trụ xa xôi giảm dần về không, khi hành tinh của chúng ta chặn tầm nhìn của họ.
Sự tích hợp điểm của bất cứ nơi nào trong không gian và nó sẽ đo các tia gamma, ông nói, ông Pietro Ubertini đến từ INAF, Ý và Nhà nghiên cứu chính về thiết bị chụp ảnh tia gamma Integral. Hầu hết các tia gamma đó không đến từ các nguồn gần đó mà từ các thiên thể ở rất xa mà chúng chưa thể được phân biệt thành các nguồn riêng lẻ. Sự phát xạ tia gamma xa xôi này tạo ra một ánh sáng vĩnh cửu tắm vũ trụ.
Hầu hết các nhà thiên văn học tin rằng các vật thể vô hình là những hố đen siêu lớn, nặng gấp hàng triệu hoặc hàng tỷ lần so với Mặt trời và mỗi người ngồi ở trung tâm của một thiên hà. Khi các lỗ đen nuốt chửng vật chất, các khí xoáy sẽ giải phóng tia X và tia gamma. Đo chính xác độ phát sáng, được gọi là nền tia X và tia gamma, là bước đầu tiên để tính toán có bao nhiêu lỗ đen đang đóng góp cho nó và khoảng cách trong vũ trụ.
Các quan sát tích phân mới được thực hiện trong tháng 1 và tháng 2 năm 2006 và cung cấp dữ liệu chính xác cao trên nền tia gamma. Chìa khóa thành công là sử dụng Trái đất làm lá chắn.
Việc cho phép Trái đất đi vào trường quan sát Tích hợp đi ngược lại với các quan sát danh nghĩa tiêu chuẩn cho vệ tinh, bởi vì các thiết bị quang học cần thiết để xác định thái độ của tàu vũ trụ sẽ bị Trái đất sáng làm mờ. Vì vậy, hoạt động này đòi hỏi những nỗ lực đáng chú ý từ các nhóm ISOC / MOC vận hành nhiệm vụ, những người phải dựa vào các cơ chế điều khiển tàu vũ trụ thay thế. Nhưng rủi ro là đáng giá: bằng cách đo sự suy giảm của dòng tia gamma một khi Trái đất đã chặn chế độ xem Tích phân và bằng cách tạo ra một mô hình phát xạ khí quyển Trái đất, các nhà thiên văn đã đo chính xác nền tia tia gamma.
Một phần thưởng khác của các quan sát tích phân là các dụng cụ bổ trợ của đài quan sát cho phép đo cường độ của cả tia X và tia gamma. Trước đây, các vệ tinh khác nhau đã phải đo các năng lượng khác nhau của tia X và tia gamma, khiến các nhà thiên văn học có nhiệm vụ phải ghép các kết quả lại với nhau giống như các mảnh ghép hình.
Nó không chỉ là ánh sáng tổng thể mà Integral đã thấy. Trước khi phóng vệ tinh, chỉ có vài chục thiên thể được quan sát thấy trong các tia gamma. Bây giờ Integral nhìn thấy khoảng 300 nguồn riêng lẻ trong Thiên hà của chúng ta và khoảng 100 lỗ đen siêu lớn sáng nhất trong các thiên hà khác. Đây là những đỉnh của tảng băng trôi. Các nhà thiên văn học tin rằng có hàng chục triệu lỗ đen đang hoạt động lan rộng khắp không gian, tất cả đều góp phần vào nền tia gamma. Từ những quan sát trước đây trong dải tia X mềm hơn, người ta biết rằng bức xạ nền mềm gần như hoàn toàn được tạo ra bởi Active Galactic Nuclei (AGN). Vì vậy, rất có khả năng các đối tượng này cũng chịu trách nhiệm ở đây với năng lượng tích phân cao hơn, ngay cả khi điều này chưa được chứng minh.
Bước tiếp theo là các nhà thiên văn học lập trình các mô hình máy tính để tính toán mức độ phát xạ từ quần thể lỗ đen vô hình này hợp nhất để tạo ra ánh sáng quan sát được. Những mô hình máy tính này sẽ dự đoán số lượng và khoảng cách của các lỗ đen và cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cách chúng hành xử tại trung tâm của các thiên hà trẻ, trung niên và già. Trong khi đó, nhóm Integral sẽ tiếp tục tinh chỉnh các phép đo của họ về nền tia gamma bối rối.
Nguồn gốc: ESA News Release
Bạn muốn cập nhật nền máy tính của bạn? Dưới đây là một số hình ảnh nền đen mát mẻ.
