Astronomai aptiko įspūdingą reiškinį, kuris vyksta dar labai ankstyvame Visatos raidos etape. Vos po 3 mlrd. metų nuo Didžiojo sprogimo juodoji skylė paleido nepaprastai galingą srovę, ją pavyko aptikti tik todėl, kad jos dalelės sustiprino senovinę Didžiojo sprogimo šviesą į itin stiprius rentgeno spindulius.
Šį unikalų atradimą padarė NASA „Chandra“ rentgeno observatorija kartu su „Very Large Array“ radijo teleskopu.
Būtent rentgeno ir radijo duomenų derinys leido detaliai ištirti, kaip ankstyvosios juodosios skylės galėjo formuoti savo galaktikas, kai Visata buvo viename aktyviausių savo raidos laikotarpių, vadinamame „kosminiu vidurdieniu“.
Kaip juodoji skylė apšvietė Didžiojo sprogimo aidą?
Mokslininkai aiškina, kad ši juodoji skylė yra nutolusi net 11,6 mlrd. šviesmečių nuo Žemės. Būtent todėl šios srovės dalelės, skriedamos beveik šviesos greičiu, susiduria su senovine kosmine fonine spinduliuote, kuri liko po Didžiojo sprogimo.
Šių susidūrimų metu mikrobangų spinduliai virsta rentgeno spinduliais, kuriuos ir aptinka „Chandra“.
Netikėtai buvo aptiktos ne viena, o dvi tokios juodosios skylės su srovėmis, kurių ilgis siekia daugiau nei 300 tūkst. šviesmečių. Vienos juodosios skylės (J1405+0415) srovė lekia 95–99 proc. šviesos greičiu, o kitos (J1610+1811) – 92–98 proc.
Ši pastaroji srovė yra tokia galinga, kad jos energija prilygsta pusei karštos dujų masės, besisukančios aplink juodąją skylę.
Kodėl šios srovės tokios ypatingos?
Tokius itin tolimus reiškinius pavyko pastebėti tik dėl kelių faktorių. Itin jautrios „Chandra“ rentgeno akys ir tai, kad tuometinė kosminė foninė spinduliuotė buvo kur kas tankesnė nei dabar.
Būtent ši tanki spinduliuotė padidino srovės dalelių energiją tiek, kad jos tapo matomos net iš tokio atstumo.
Tačiau mokslininkams teko įveikti dar vieną sudėtingą uždavinį, kaip atskirti, kiek ryškumas priklauso nuo pačios srovės greičio, o kiek nuo jos pasisukimo kampo stebėtojo atžvilgiu?
Čia į pagalbą atėjo Einšteino reliatyvumo teorija – jei srovė nukreipta tiesiai į mus, ji atrodo ryškesnė nei iš šono.
Naujas skaičiavimo metodas atskleidė srovės kampus
Mokslininkai sukūrė specialią statistinę metodiką, kuri leido įvertinti šį „optinį apgaulės efektą“. Po dešimties tūkstančių simuliacijų jie apskaičiavo, kad J1405+0415 srovė yra nukrypusi apie 9 laipsnius nuo mūsų matymo linijos, o J1610+1811 – apie 11 laipsnių.
Šie tyrimo rezultatai pristatyti Amerikos astronomų draugijos susitikime Aliaskoje ir paskelbti žurnale „The Astrophysical Journal“.
