Các lỗ đen lớn nhất đạt đến một điểm nhất định và sau đó không còn phát triển nữa, theo khảo sát tốt nhất cho đến nay về các lỗ đen được thực hiện với Đài quan sát tia X của NASA Chand Chandra. Các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra nhiều lỗ đen ẩn trước đó nằm dưới giới hạn trọng lượng của chúng.
Những kết quả mới này chứng thực công trình lý thuyết gần đây về cách các lỗ đen và thiên hà phát triển. Các lỗ đen lớn nhất, những người có khối lượng ít nhất gấp 100 triệu lần Mặt trời, đã ăn uống phàm ăn trong thời kỳ đầu của Vũ trụ. Gần như tất cả bọn họ đã hết thức ăn hàng tỷ năm trước và phải ăn kiêng.
Tập trung vào các lỗ đen ở Chandra Deep Field North Tập trung vào các lỗ đen ở Chandra Deep Field North
Mặt khác, các lỗ đen giữa khoảng 10 đến 100 triệu khối lượng mặt trời tuân theo kế hoạch ăn uống có kiểm soát hơn. Bởi vì họ đã ăn những phần nhỏ hơn của bữa ăn có gas và bụi, nên họ tiếp tục phát triển ngày hôm nay.
Amy Barger của Đại học Wisconsin ở Madison và Đại học Hawaii, tác giả chính của bài báo mô tả kết quả trong số mới nhất của The Tạp chí thiên văn (tháng 2 năm 2005). Bây giờ chúng ta hiểu rõ hơn bao giờ hết về cách các hố đen siêu lớn phát triển.
Một tiết lộ là có mối liên hệ mật thiết giữa sự phát triển của hố đen và sự ra đời của các ngôi sao. Trước đây, các nhà thiên văn học đã thực hiện các nghiên cứu cẩn thận về sự ra đời của các ngôi sao trong các thiên hà, nhưng không biết nhiều về các lỗ đen ở trung tâm của chúng.
Barger nói, các thiên hà này mất vật chất vào các lỗ đen trung tâm của chúng cùng lúc với việc chúng tạo ra các ngôi sao của chúng, Barger nói. Vì vậy, bất cứ cơ chế nào chi phối sự hình thành sao trong các thiên hà cũng chi phối sự phát triển của lỗ đen.
Các nhà thiên văn học đã thực hiện một cuộc điều tra chính xác về cả các lỗ đen lớn nhất, đang hoạt động ở xa và các lỗ tương đối nhỏ hơn, bình tĩnh hơn gần hơn. Bây giờ, lần đầu tiên, những người ở giữa đã được tính đúng.
Sự tăng trưởng của các lỗ đen lớn nhất được minh họa Sự tăng trưởng của các lỗ đen lớn nhất được minh họa
Chúng ta cần phải có số lượng đầu chính xác theo thời gian của tất cả các lỗ đen đang phát triển nếu chúng ta hy vọng hiểu được thói quen của chúng, có thể nói, đồng tác giả của Richard Mushotzky thuộc Trung tâm bay không gian NASA Goddard ở Greenbelt, Md.
Bản thân các lỗ đen siêu lớn là vô hình, nhưng khí nóng xung quanh chúng - một số trong đó cuối cùng sẽ rơi vào lỗ đen - tạo ra một lượng lớn phóng xạ ở trung tâm các thiên hà khi các lỗ đen phát triển.
Nghiên cứu này dựa trên những hình ảnh tia X sâu nhất từng có được, Chandra Deep Field North và South, cộng với một cuộc khảo sát khu vực rộng lớn hơn về một khu vực có tên là Khóa Lockman Hole trộm. Khoảng cách đến các nguồn tia X được xác định bằng cách theo dõi quang phổ quang học tại kính viễn vọng Keck 10 mét trên Mauna Kea ở Hawaii và cho thấy các lỗ đen nằm cách nhau từ dưới một tỷ đến 12 tỷ năm ánh sáng.
Vì tia X có thể xuyên qua khí và bụi ngăn chặn sự phát xạ quang và tia cực tím, nên hình ảnh tia X phơi sáng rất dài là rất quan trọng để tìm ra các lỗ đen mà nếu không sẽ không được chú ý.
Chandra phát hiện ra rằng nhiều lỗ đen nhỏ hơn khoảng 100 triệu Mặt trời bị chôn vùi dưới một lượng lớn bụi và khí, ngăn cản sự phát hiện ánh sáng quang học từ vật liệu nóng gần lỗ đen. Các tia X có nhiều năng lượng hơn và có thể chui qua bụi và khí này. Tuy nhiên, lỗ đen lớn nhất cho thấy ít dấu hiệu bị che khuất bởi bụi hoặc khí. Trong một hình thức tự kiểm soát trọng lượng, những cơn gió mạnh được tạo ra bởi lỗ đen Việc cho ăn điên cuồng có thể đã loại bỏ bụi và khí còn lại.
Các khía cạnh khác của tăng trưởng lỗ đen đã được phát hiện. Ví dụ, kích thước điển hình của các thiên hà trải qua quá trình hình thành lỗ đen siêu lớn giảm theo thời gian vũ trụ. Sự thu hẹp vũ trụ của người Viking như vậy trước đây đã được quan sát thấy đối với các thiên hà trải qua quá trình hình thành sao. Những kết quả này kết nối tốt với các quan sát của các thiên hà gần đó, phát hiện ra rằng khối lượng của một lỗ đen siêu lớn tỷ lệ thuận với khối lượng của khu vực trung tâm của thiên hà chủ của nó.
Các đồng tác giả khác của bài báo trên Tạp chí Thiên văn học tháng 2 năm 2005 là Len Cowie, Wei-Hao Wang và Peter Capak (Viện Thiên văn học, Đại học Hawaii), Yuxuan Yang (GSFC và Đại học Maryland , Công viên đại học) và Aaron Steffan (Đại học Wisconsin, Madison).
Trung tâm bay không gian NASA Marshall Marshall, Huntsville, Ala., Quản lý chương trình Chandra cho Ban giám đốc sứ mệnh không gian của NASA, Washington. Northrop Grumman của Redondo Beach, Calif., Trước đây là TRW, Inc., là nhà thầu phát triển chính cho đài quan sát. Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian kiểm soát các hoạt động khoa học và chuyến bay từ Trung tâm X-quang Chandra ở Cambridge, Mass.
Thông tin bổ sung và hình ảnh có sẵn tại: http://framra.harvard.edu và http: // Vendra.nasa.gov
Nguồn gốc: Chandra News phát hành
