من بيان صحفي لوكالة ناسا:
في صورة أشعة X ، تكون السماء بأكملها متوهجة. كانت المشكلة ، تم اكتشاف عدد قليل منهم للقيام بهذه المهمة.
يؤكد فريق دولي من العلماء يستخدمون بيانات من القمر الصناعي Swift التابع لناسا وجود عدد غير مرئي إلى حد كبير من المجرات التي تعمل بالثقب الأسود. يتم امتصاص انبعاثات الأشعة السينية الخاصة بهم بشكل كبير بحيث لا يُعرف أكثر من اثني عشر منها. ومع ذلك ، يقول علماء الفلك أنه على الرغم من الأشعة السينية الخافتة ، فإن المصادر قد تمثل طرف جبل الجليد ، وهو ما يمثل خمس جميع المجرات النشطة على الأقل.
قال نيل جيريلز ، المحقق الرئيسي في Swift في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في غرينبيلت ، ماريلاند ، ومؤلف مشارك في الدراسة الجديدة: "هذه الثقوب السوداء الكثيفة حولنا". "لكن قبل سويفت ، كانوا ضعفاء جدًا وغامضون جدًا لدرجة لا يمكننا معها رؤيتها".
ظهرت النتائج في عدد 10 فبراير من مجلة الفيزياء الفلكية.
تحتوي معظم المجرات الكبيرة على ثقب أسود مركزي عملاق ، وتزن تلك التي لوحظت في دراسة سويفت حوالي 100 مليون مرة كتلة الشمس. في المجرة النشطة ، تعمل المادة التي تسقط باتجاه الثقب الأسود الهائل على إطلاق انبعاثات عالية الطاقة شديدة لدرجة أن فئتين من المجرات النشطة ، والنجوم الزائفة ، والبلازارات ، تُصنف على أنها أكثر الأجسام مضيئة في الكون.
دفعت خلفية الأشعة السينية الفلكيين إلى الشك في أن المجرات النشطة كانت أقل من العدد. لم يكن الفلكيون متأكدين أبدًا من أنهم اكتشفوا معظم حتى أقرب المجرات النشطة. تحيط السحب الكثيفة من الغبار والغاز بالثقب الأسود المركزي وتحجب الأشعة فوق البنفسجية والأشعة الضوئية ومنخفضة الطاقة (أو الناعمة) ضوء الأشعة السينية. في حين أن الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تمر عبر المادة ، يمكن الخلط بينها وبين الغبار الدافئ في مناطق تكوين النجوم في المجرة.
ومع ذلك ، فإن بعض الأشعة السينية الأكثر نشاطًا في الثقب الأسود تخترق الكفن ، وهنا يأتي دور Swift.
منذ عام 2004 ، قام تلسكوب Swift's Burst Alert Telescope (BAT) ، الذي تم تطويره وتشغيله في NASA Goddard ، برسم خريطة للسماء بأكملها في أشعة سينية صلبة بطاقات تتراوح بين 15000 و 200.000 فولت إلكترون - آلاف المرات من طاقة الضوء المرئي. وبتدرج تعرضه تدريجياً عاماً بعد عام ، أصبح المسح الآن أكبر تعداد سكاني وأكثر حساسية وأكثر اكتمالاً في هذه الطاقات. ويضم مئات المجرات النشطة على مسافة 650 مليون سنة ضوئية.
من هذه العينة ، استبعد الباحثون المصادر التي تبعد أقل من 15 درجة عن الطائرة المغبرة والمزدحمة في مجرتنا. لم يتم أيضًا النظر في جميع المجرات النشطة التي تحتوي على طائرة جسيمات نشطة ، تاركًا 199 مجرة.
على الرغم من وجود أنواع مختلفة من المجرات النشطة ، إلا أن الفلكيين يشرحون الخصائص المرصودة المختلفة استنادًا إلى كيفية انحراف المجرة إلى خط نظرنا. نحن ننظر إلى أكثر السطوع سطوعًا ، ولكن مع زيادة الزاوية ، تمتص الحلقة الغازية والغبار المحيطة كميات متزايدة من انبعاثات الثقب الأسود.
افترض علماء الفلك أنه كان هناك العديد من المجرات النشطة الموجهة نحونا ، لكنهم لم يتمكنوا من اكتشافها لأن قرص الغاز يضعف الانبعاثات بشدة.
“هذه المجرات النشطة المظلمة للغاية باهتة جدًا ويصعب العثور عليها. قال دافيد بيرلون ، المؤلف الرئيسي للدراسة وطالب الدراسات العليا في معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض في ميونيخ ، من بين عينة من 199 مصدرًا ، اكتشفنا تسعة منها فقط.
وأوضح بيرلون: "لكن حتى Swat's BAT يجد صعوبة في العثور على هذه المصادر شديدة الامتصاص ، ونحن نعلم أن الاستطلاع يقلل من قيمتها". "عندما وضعنا ذلك في الاعتبار ، وجدنا أن هذه المجرات النشطة المخفية كثيرة جدًا ، حيث تشكل حوالي 20 إلى 30 في المائة من المجموع."
قال ماركو أجيلو من مختبر SLAC الوطني ، مينلو بارك ، كاليفورنيا: "مع Swift ، قمنا الآن بتحديد عدد المجرات النشطة الموجودة حولنا بالضبط - حقًا في ساحتنا الخلفية. العدد كبير ، ويتفق مع النماذج التي تقول أنها مسؤولة عن معظم خلفية الأشعة السينية ". إذا ظلت الأرقام متناسقة على مسافات أكبر ، عندما كان الكون أصغر سنًا إلى حد كبير ، فهناك ما يكفي من الثقوب السوداء الهائلة لتفسير خلفية الأشعة السينية الكونية.
ثم قام الفريق بدمج بيانات Swift BAT مع الملاحظات المؤرشفة من تلسكوب الأشعة السينية في محاولة لدراسة كيف تغيرت كثافة انبعاثات المجرات في طاقات الأشعة السينية المختلفة.
قال أجيلو: "هذه هي المرة الأولى التي يمكننا فيها التحقيق في متوسط طيف المجرات النشطة التي يتم امتصاصها بكثافة". "هذه المجرات مسؤولة عن شكل الخلفية الكونية للأشعة السينية - إنها تخلق ذروة طاقتها."
كل هذا يتماشى مع فكرة أن الخلفية الكونية للأشعة السينية هي نتيجة انبعاث من الثقوب السوداء الضخمة الخفية النشطة عندما كان عمر الكون 7 مليار سنة ، أو حوالي نصف عمره الحالي.
تم إطلاق Swift ، التي تم إطلاقها في نوفمبر 2004 ، بواسطة Goddard. تم بناؤه ويتم تشغيله بالتعاون مع Penn State ، ومختبر Los Alamos الوطني في نيو مكسيكو ، و General Dynamics في Falls Church ، Va ؛ ال جامعة ليستر ومختبر علوم الفضاء مولارد في المملكة المتحدة ؛ مرصد بريرا ووكالة الفضاء الإيطالية في إيطاليا ؛ بالإضافة إلى شركاء إضافيين في ألمانيا واليابان.
