לא כל אור יכול לחדור אל העננים שמעטפים חורים שחורים סופר מסיביים. קרני רנטגן גלויות ורכות (מימין למעלה ושמאל למטה) לא יכולות, ובסופו של דבר לחמם את הגז שפולט אינפרא אדום (משמאל למעלה), אבל קרני הרנטגן החזקות ביותר יכולות.
קרדיט תמונה: קרדיט: NASA/JPL-Caltech
במרכזה של כמעט כל גלקסיה, יש חור שחור סופר מסיבי. ובכן, אסטרונומים חושבים שזו כל גלקסיה, אבל זו טענה שקשה לאשר אותה. לא בגלל שיכולים להיות הרבה יוצאי דופן - הקושי טמון בעובדה שחורים שחורים רבים מוסתרים כל כך טוב שלא נדע שהם נמצאים שם. עבודה חדשה חידדה את ההערכה כמה מהחורים השחורים הסופר-מאסיביים האלה אפופים באבק, וזה מספר גדול מהצפוי.
במשך שנים, המספר המשוער של חורים שחורים סופר-מאסיביים נסתרים נע סביב 15 אחוז. זה עדיין אומר עשרות אם לא מאות מיליארדים ביקום הגלוי. עבודה חדשה מעריכה שמספר החורים השחורים הסופר-מאסיביים המושרשים כל כך באבק ובגז ששום אור רנטגן לא יכול לברוח הוא בסביבות 35 אחוזים, אך הוא יכול להגיע עד 44 אחוזים.
קביעת מספר החורים השחורים המוסתרים חשובה כדי להבין הן את התפתחות הגלקסיות והן כיצד גדלים חורים שחורים. אם הצמיחה שלהם היא על ידי צריכת חומר ולא רק באמצעות התנגשויות, אז הייתם מצפים שחלק גדול מהם יתעטף, כפי שמציע מחקר זה.
חורים שחורים מווסתים גם את גדילת הגלקסיות באמצעות מנגנוני משוב שונים. האכלה פעילה של חור שחור המתלוצץ בחומר שמסביב בסופו של דבר תפלוט מעט ממנו החוצה. תהליך זה יכול לייצר רוחות רחבות גלקסיות המרחפות את היווצרות כוכבים.
"אם לא היו לנו חורים שחורים, הגלקסיות היו הרבה יותר גדולות", אמר מחבר המחקר פרופסור פוסאק גנדי, פרופסור לאסטרופיזיקה באוניברסיטת סאות'המפטון.הַצהָרָה. "אז אם לא היה לנו חור שחור סופר מסיבי בגלקסיית שביל החלב שלנו, אולי יהיו עוד הרבה כוכבים בשמים. זו רק דוגמה אחת לאופן שבו חורים שחורים יכולים להשפיע על התפתחותה של גלקסיה."
העבודה השתמשה בעיקר בשני טלסקופים מבוססי חלל של נאס"א, שנבנו ופעלו בהפרש של עשרות שנים. האחד הוא IRAS, הלוויין האסטרונומי האינפרא אדום, שפעל במשך 10 חודשים בשנת 1983. IRAS חיפש את פליטת החום מהעננים העוטפים את החורים השחורים בזמן שהטלסקופים מצאו מאות מועמדים - גלקסיות שחוות היווצרות כוכבים אינטנסיבית יכולות לפלוט זוהר דומה - אז נדרשו תצפיות המשך מטלסקופים קרקעיים כדי לאשר את הפליטה שהגיעה רק ממנה חורים שחורים.
עם זאת, תצפיות המעקב המכריעות נעשו באמצעות צילומי רנטגן. עננים אלו יכולים לספוג כמעט את כל האור הנפלט מסביבת החור השחור העל-מסיבי מלבד קרני הרנטגן האנרגטיות ביותר. העבודה הזו הצריכה את NuSTAR - מצפה הכוכבים של נאס"א - שיכול לראות את הפוטונים עתירי האנרגיה. העבודה מאתגרת מכיוון שמציאתם עשויה להימשך שעות של תצפית, כך שהצוות היה זקוק לנתוני IRAS כדי לדעת לאן להפנות את NuSTAR.
"מדהים אותי עד כמה IRAS ו-NuSTAR היו שימושיים עבור הפרויקט הזה, במיוחד למרות ש-IRAS פעלה לפני יותר מ-40 שנה", אמר מוביל המחקר פיטר בורמן, אסטרופיזיקאי ב-Caltech בפסדינה, קליפורניה. "אני חושב שזה מראה את הערך המורשת של ארכיוני טלסקופ ואת היתרון של שימוש במספר מכשירים ואורכי גל של אור ביחד."
המחקר פורסם בכתב העת האסטרופיזי.
