Czarne dziury interesują naukowców wprost proporcjonalnie do ich skomplikowania. Pochłaniają całe gwiazdy, zakrzywiają czasoprzestrzeń i pełne są sekretów. Tym bardziej istotne są badania za pomocą spektroskopu DESI: teraz już wiemy, jak wiele czarnych dziur pozostawało dotąd poza naszym zasięgiem.
DESI to najnowocześniejszy spektrograf zamontowany na 4-metrowym teleskopie w Narodowym Obserwatorium Kitt Peak. Umożliwia jednoczesne rejestrowanie widma aż 5000 galaktyk. Dzięki niemu zespół naukowców był w stanie zebrać przeogromny zestaw danych obejmujący aż 410 tysięcy galaktyk, z czego około 115 tysięcy to galaktyki karłowate. Małe, rozproszone układy gwiazd kryją w sobie odpowiedzi dotyczące ewolucji wszechświata i jednocześnie są trudne do obserwacji z powodu niewielkiej masy i słabej emisji światła.
Polecamy na Geekweek: Czy NASA wkrótce wyśle na Księżyc ludzi? "Ogromne ryzyko"
Galaktyki karłowate są poprzez to często pomijane w badaniach astronomicznych na rzecz dużych i bardziej spektakularnych struktur. Niemniej, to w nich mogą kryć się odpowiedzi dotyczące tajemnicy ewolucji wszechświata. Wiele z nich powstało na wczesnych etapach istnienia kosmosu, dlatego analiza ich składu oraz zawartości czarnych dziur może dostarczyć bezcennych informacji o mechanizmach rządzących ewolucją galaktyk.
Wyniki badań DESI przyniosły dwa spektakularne odkrycia. Zidentyfikowano 2500 galaktyk karłowatych, w których znajdują się aktywne jądra galaktyk, co oznacza, że w ich centrach znajdują się czarne dziury pochłaniające materiał z otoczenia. To czterokrotnie więcej niż w poprzednich badaniach, sugerując, że liczba czarnych dziur o małej masie była dotąd znacznie niedoszacowana. Wychodzi więc na to, że w tej kategorii znaleźliśmy nie tylko 2500 galaktyk, ale i 2500 czarnych dziur. Doskonały wynik.
Co więcej, odkryto 300 kandydatów na czarne dziury o średniej masie, co jest najobszerniejszym tego typu katalogiem w historii astronomii. Czarne dziury tego rodzaju są szczególnie intrygujące, ponieważ mogą stanowić brakujące ogniwo między stosunkowo lekkimi czarnymi dziurami o masie gwiazdowej (wynosząca do stukrotności masy Słońca) a supermasywnymi potworami znajdującymi się w centrach galaktyk (miliony razy przekraczających masę Słońca). Łącznie, mamy prawie 3 tysiące znalezionych czarnych dziur w dwóch "kategoriach wagowych".
Sukces DESI wynika z zastosowania ultraczułych światłowodów o małej średnicy. Większość dotychczasowych spektrografów zbierała zbyt dużo światła z obrzeży galaktyk, co prowadziło do zniekształcenia sygnałów pochodzących z centralnych obszarów. DESI pozwala na precyzyjniejsze badanie obszarów wokół czarnych dziur, znacznie zwiększając liczbę tych prawidłowo wykrytych (czyli potwierdzonych).
To zaś może znaleźć zastosowanie nie tylko w badaniach kosmosu, ale także w innych dziedzinach: zyskać na tym mogą m.in. optyka kwantowa oraz komunikacja optyczna. Możliwość skuteczniejszego wyłapywania słabych sygnałów otwiera nowe możliwości również dla przyszłych badań.
Czytaj również: Czarne dziury mkną przez Drogę Mleczną. Czy nam zagrażają?
Projekt DESI to dopiero początek nowej ery w badaniach nad czarnymi dziurami. W ciągu najbliższych lat ów instrument przeanalizuje aż 40 milionów galaktyk i kwazarów, co może jeszcze bardziej rozszerzyć katalog przeróżnych ciekawych obiektów w kosmosie. Czarne dziury wcale nie są rzadkimi zjawiskami we Wszechświecie i właśnie otrzymujemy na to bardzo mocne dowody. Wręcz przeciwnie, są one wręcz nieodzowne, by w przestrzeni mogły tworzyć się przeróżne struktury.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
