Em 2011, Chandra X-ray Observatory localizado um "fantasma" cósmico que os cientistas pensam que é uma prova de uma enorme erupção produzida por um buraco negro supermassivo iguais em poder de um bilhão de supernovas. A fonte, HDF 130, é mais de 10 bilhões de anos luz de distância e existia em um tempo de 3 bilhões de anos após o Big Bang, quando as galáxias e os buracos negros estavam se formando em uma taxa elevada.
O fantasma de raio-X, assim chamado porque uma fonte de raios-X difusa manteve-se após a outra radiação da explosão morreu de distância, é no fundo Chandra Campo-Norte, um dos mais profundos dos raios-X imagens já feitas. "Nós tínhamos visto esse objeto difuso, há alguns anos, mas não percebeu até agora que estávamos vendo um fantasma", disse Andy Fabian, da Universidade de Cambridge no Reino Unido. "Não é lá fora, para nos assombrar, mas sim está nos dizendo algo - neste caso o que estava acontecendo neste bilhões de galáxias do ano passado."
Fabian e seus colegas acho que o brilho de raios-X a partir de HDF 130 é evidência de uma explosão poderosa de seu buraco negro central na forma de jatos de partículas energéticas viajando quase à velocidade da luz. Quando a erupção estava em andamento, que produziu quantidades prodigiosas de rádio e raios-X, mas depois de vários milhões de anos, o sinal de rádio sumiu de vista como os elétrons irradiada fora sua energia.
No entanto, os elétrons menos energéticos ainda pode produzir raios-X, interagindo com o mar penetrante de fótons remanescentes do Big Bang - a radiação cósmica de fundo. As colisões entre esses elétrons e os fótons de fundo podem dar energia suficiente para os fótons para impulsioná-los para a faixa de energia de raios-X. Este processo produz uma fonte de raios-X estendida que dura mais 30 milhões de anos.
"Esse fantasma nos diz sobre a erupção do buraco negro por muito tempo depois ele morreu", disse o co-autor Scott Chapman, também da Universidade de Cambridge. "Isso significa que não tem que pegar os buracos negros no ato de testemunhar o grande impacto que eles têm."
Este é o fantasma de raio-X primeira vista após o fim da rádio-jatos luminosos. Os astrónomos observaram emissão de raios X-extensivo com uma origem semelhante, mas apenas de galáxias com emissão de rádio em grandes escalas, o que significa erupções contínuas. Em HDF 130, apenas uma fonte é detectada em imagens de rádio, coincidindo com a galáxia massiva elíptica vista na sua ótica de imagem. Essa fonte de rádio indica a presença de um crescente buraco negro supermassivo.
"Este resultado sugere que o céu de raios-X devem ser cheios de tais fantasmas", disse o co-autor Caitlin Casey, também de Cambridge, "especialmente se erupções de buracos negros são tão comuns como nós pensamos que eles são no início do Universo."
"Mesmo depois de o fantasma desaparece, a maioria da energia da erupção do buraco negro permanece", disse Fabian. "Porque eles são tão poderosas, as erupções podem ter efeitos profundos com duração de bilhões de anos."
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