Heb je je ooit afgevraagd hoeveel zwarte gaten er in de buurt zijn? Nou, NASA is gegaan en heeft ze voor je geteld. De eerste taak van Swift is om de lucht te scannen op gammastraaluitbarstingen, maar tijdens stilstand zoekt het ruimtevaartuig naar objecten die röntgenstralen uitzenden. En superzware zwarte gaten zijn een van de krachtigste bronnen van röntgenstralen die er zijn.
NASA-wetenschappers die de Swift-satelliet gebruiken, hebben de eerste volledige telling van sterrenstelsels uitgevoerd met actieve, centrale zwarte gaten, een project dat gedurende een periode van negen maanden meerdere keren de hele hemel heeft gescand.
De all-sky survey bevat meer dan 200 superzware zwarte gaten genaamd Active Galactic Nuclei, of AGN, en biedt een definitieve telling van de activiteit van zwarte gaten in het lokale universum. Het team ontdekte veel nieuwe zwarte gaten die eerder werden gemist, zelfs in goed bestudeerde sterrenstelsels en andere verrassingen.
"We zijn ervan overtuigd dat we elk actief, superzwaar zwart gat binnen 400 miljoen lichtjaar van de aarde zien", zegt Jack Tueller van NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., Die de inspanning leidde. "Met elke voorbijgaande maand kunnen we dieper in het universum doordringen en wordt de telling rijker."
AGN heeft een massa van miljoenen tot miljarden zonnen, die zijn opgesloten in een regio die ongeveer zo groot is als ons zonnestelsel. De term 'actief' verwijst naar het proces waarbij actief gas en hele sterren worden aangetrokken en daarbij grote hoeveelheden energie worden opgewekt uit een kleine galactische kern. Voorbeelden hiervan zijn quasars en Seyfert-sterrenstelsels.
Swift is voornamelijk gebouwd om gammaflitsen te bestuderen. Tijdens wachttijden tussen bursts scant Swift's Burst Alert Telescope, die gevoelig is voor de meest energetische röntgenstralen, de lucht. AGN genereert röntgenstralen en vele andere vormen van licht. Veel AGN zijn echter verborgen achter stof en gas, die licht met een lagere energie blokkeren, zoals zichtbaar licht. Omdat röntgenstralen met hogere energie zo doordringend zijn, kan Swift AGN detecteren die door andere onderzoeken is gemist, waardoor een onbevooroordeelde telling mogelijk is.
Bijna elk enorm sterrenstelsel lijkt een superzwaar zwart gat te hebben, maar slechts een paar procent lijkt actief te zijn. Het centrale zwarte gat van ons sterrenstelsel is inactief en deze en soortgelijke zwarte gaten zijn niet opgenomen in de Swift-telling. Alle zwarte gaten waren waarschijnlijk ooit actief, en waarom sommige actief blijven en andere inactief zijn in het moderne, lokale universum, is een raadsel.
"Je kunt het universum niet begrijpen zonder zwarte gaten te begrijpen", zegt Richard Mushotzky van Goddard, een teamleider van de volkstelling. "Misschien wel 20 procent van alle uitgestraalde energie in het universum - de meeste röntgenstralen, grote fracties ultraviolet en infrarood licht en veel radiogolven - komen op de een of andere manier voort uit AGN-activiteit."
Een belangrijke bevinding bij de telling is de ontdekking van AGN in starburst-sterrenstelsels, die helder zijn door stervorming. Deze met stof omhulde AGN, ontdekt door Swift, zal een gedetailleerde test mogelijk maken van het idee dat zwart gat activiteit en stervorming hand in hand gaan en elkaar voeden. Swift ziet ook hints van zwarte gaten met cocons, zo ingebed in stof dat ze volledig onzichtbaar zijn, behalve in de röntgenband met hogere energie.
De eerste resultaten van de telling, van gegevens verzameld in 2005, zijn een "eerste voorproefje van de dingen die komen gaan", zei Tueller. Elke scan van de lucht is gestapeld bovenop bestaande scans, wat overeenkomt met een lange camera-belichting, dus uiteindelijk zullen zwarte gaten van dieper in het universum worden gedetecteerd.
Swift bouwt voort op twee andere onderzoeken. De Europese INTEGRAL-satelliet voltooide eerder in 2006 een hoogenergetische röntgenonderzoek, hoewel dit gericht was op het galactische vlak en niet op de hele lucht. Chandra X-ray Observatory van NASA voerde een röntgenonderzoek met lagere energie uit van een klein deel van de hemel, en leverde een monster van de meer lichtgevende zwarte gaten die zich in het vroege heelal vormden.
Swift heeft ook röntgen- en ultraviolette / optische telescopen, waardoor nieuwe kandidaten voor actieve melkwegstelsels snel kunnen worden bevestigd. Deze brede dekking in drie golflengtestelsels is van cruciaal belang voor onderzoeken naar zwarte gaten.
"De Swift-catalogus met zwarte gaten kan op duizend manieren worden gebruikt", zegt Craig Markwardt van Goddard en de Universiteit van Maryland, die de negen maanden durende Swift-gegevens combineerde tot all-sky afbeeldingen. "Het is moeilijk te geloven dat de hele lucht bezaaid is met zwarte gaten. Je hebt krachtige röntgenvisie nodig, zoals die van Swift, om ze te zien. "
Swift, gelanceerd in november 2004, is een NASA-missie die wordt beheerd door Goddard in samenwerking met de Italian Space Agency en de Particle Physics and Astronomy Research Council, Verenigd Koninkrijk. Personeel van de Penn State University controleert de wetenschap en vluchtactiviteiten. NASA Goddard heeft de Burst Alert Telescope gebouwd.
Een NASA Goddard-team presenteert deze volkstelling vandaag op een persconferentie in San Francisco tijdens de bijeenkomst van de High Energy Astrophysics Division van de American Astronomical Society.
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
