Bằng chứng đến từ việc so sánh tín hiệu nền tia hồng ngoại và tia X trên cùng một bầu trời.
Sử dụng dữ liệu từ Đài quan sát tia X của NASA và Kính viễn vọng không gian NASA Spitzer, quan sát trong tia hồng ngoại, các nhà nghiên cứu đã kết luận một trong năm nguồn đóng góp vào tín hiệu hồng ngoại là một lỗ đen.
Kết quả của chúng tôi cho thấy các lỗ đen chịu trách nhiệm cho ít nhất 20% nền hồng ngoại vũ trụ, biểu thị hoạt động mạnh mẽ từ các lỗ đen ăn khí trong kỷ nguyên của các ngôi sao đầu tiên, Alexander nói, Alexander Kashlinsky, nhà vật lý thiên văn tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Md.
Sơ đồ vũ trụ được tạo ra cho Guenther Hasinger, Giám đốc Viện Thiên văn học UH. Nghệ thuật của Karen Teramura. Tín dụng chèn hình ảnh: Nền vi sóng vũ trụ: Nhóm khoa học WMAP của NASA; Lỗ đen nổ tung, AGN: NASA / JPL-Caltech; Những ngôi sao đầu tiên nổ tung: NASA / JPL-Caltech, A. Kashlinsky (GSFC); Trường cực sâu Hubble: NASA / ESA, S. Beckwith (STScI) và Nhóm HUDF.
Nền hồng ngoại vũ trụ (CIB) là ánh sáng tập thể từ một kỷ nguyên khi cấu trúc lần đầu tiên xuất hiện trong vũ trụ. Các nhà thiên văn học nghĩ rằng nó phát sinh từ các cụm mặt trời khổng lồ trong vũ trụ. Các thế hệ sao đầu tiên, cũng như các lỗ đen, tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ khi chúng tích tụ khí.
Ngay cả các kính viễn vọng mạnh nhất cũng không thể xem các ngôi sao và lỗ đen xa nhất là các nguồn riêng lẻ. Nhưng sự phát sáng kết hợp của chúng, truyền qua hàng tỷ năm ánh sáng, cho phép các nhà thiên văn học bắt đầu giải mã những đóng góp tương đối của thế hệ sao và lỗ đen đầu tiên trong vũ trụ trẻ. Đó là vào thời điểm các thiên hà lùn tập hợp, sáp nhập và phát triển thành những vật thể hùng vĩ như dải ngân hà của chúng ta.
Guenther Hasinger, giám đốc Viện nghiên cứu cho biết, chúng tôi muốn tìm hiểu bản chất của các nguồn trong thời đại này một cách chi tiết hơn, vì vậy tôi đã đề nghị kiểm tra dữ liệu của Chandra để khám phá khả năng phát xạ tia X liên quan đến sự phát sáng của CIB. cho ngành Thiên văn học tại Đại học Hawaii ở Honolulu, và là thành viên của nhóm nghiên cứu.
Hasinger đã thảo luận về những phát hiện vào thứ ba tại cuộc họp lần thứ 222 của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ tại Indianapolis. Một bài báo mô tả nghiên cứu đã được xuất bản trong số ra ngày 20 tháng 5 của Tạp chí Vật lý thiên văn.
Công việc bắt đầu vào năm 2005, khi Kashlinsky và các đồng nghiệp nghiên cứu các quan sát của Spitzer lần đầu tiên nhìn thấy gợi ý về một ánh sáng còn sót lại. Sự phát sáng trở nên rõ ràng hơn trong các nghiên cứu tiếp theo của Spitzer bởi cùng một nhóm vào năm 2007 và 2012. Cuộc điều tra năm 2012 đã kiểm tra một khu vực được gọi là Dải Groth mở rộng, một lát trời được nghiên cứu kỹ lưỡng trong Chòm sao khởi động. Trong mọi trường hợp, khi các nhà khoa học trừ cẩn thận tất cả các ngôi sao và thiên hà đã biết khỏi dữ liệu, thứ còn lại là một ánh sáng mờ nhạt, bất thường. Không có bằng chứng trực tiếp, sự phát sáng này cực kỳ xa vời, nhưng các đặc điểm nhận biết dẫn đến các nhà nghiên cứu kết luận nó đại diện cho NHPHT.
Vào năm 2007, Chandra đã tiếp xúc đặc biệt sâu với Dải Groth mở rộng như một phần của cuộc khảo sát đa bước sóng. Dọc theo dải bầu trời lớn hơn một chút so với trăng tròn, các quan sát Chandra sâu nhất trùng lặp với các quan sát Spitzer sâu nhất. Sử dụng các quan sát của Chandra, trưởng nhóm nghiên cứu, Nico Cappelluti, nhà thiên văn học thuộc Viện Vật lý thiên văn Quốc gia ở Bologna, Ý, đã tạo ra các bản đồ tia X với tất cả các nguồn đã biết được loại bỏ trong ba dải bước sóng. Kết quả, song song với các nghiên cứu của Spitzer, là một tia sáng X-quang mờ nhạt, tạo thành nền tia X vũ trụ (CXB).
So sánh các bản đồ này cho phép nhóm nghiên cứu xác định xem sự bất thường của cả hai nền dao động độc lập hay trong buổi hòa nhạc. Nghiên cứu chi tiết của họ chỉ ra các dao động ở các năng lượng tia X thấp nhất phù hợp với các năng lượng trong bản đồ hồng ngoại.
Việc đo lường này đã khiến chúng tôi mất khoảng 5 năm để hoàn thành và kết quả thật bất ngờ với chúng tôi, ông Cappelluti, người cũng liên kết với Đại học Maryland, Hạt Baltimore ở Baltimore cho biết.
Quá trình này tương tự như việc đứng ở Los Angeles trong khi tìm kiếm dấu hiệu pháo hoa ở New York. Các pháo hoa riêng lẻ sẽ quá mờ để nhìn thấy, nhưng loại bỏ tất cả các nguồn sáng can thiệp sẽ cho phép phát hiện một số ánh sáng chưa được giải quyết. Phát hiện khói sẽ củng cố kết luận ít nhất một phần của tín hiệu này đến từ pháo hoa.
Trong trường hợp bản đồ CIB và CXB, các phần của cả ánh sáng hồng ngoại và tia X dường như đến từ cùng một vùng trên bầu trời. Nhóm nghiên cứu báo cáo các lỗ đen là nguồn hợp lý duy nhất có thể tạo ra cả hai năng lượng ở cường độ cần thiết. Các thiên hà hình thành sao thông thường, ngay cả những thiên hà hình thành sao mạnh mẽ cũng không thể làm được điều này.
Bằng cách trêu chọc thông tin bổ sung từ ánh sáng nền này, các nhà thiên văn học đang cung cấp cuộc điều tra dân số đầu tiên về nguồn gốc vào buổi bình minh của cấu trúc trong vũ trụ.
Đây là một kết quả thú vị và đáng ngạc nhiên có thể cung cấp cái nhìn đầu tiên về kỷ nguyên hình thành thiên hà ban đầu trong vũ trụ, ông cho biết một người đóng góp khác cho nghiên cứu, Harvey Moseley, nhà vật lý thiên văn cao cấp tại Goddard. Một điều cần thiết là chúng tôi tiếp tục công việc này và xác nhận nó.
Thông qua NASA