Czarne dziury aktywowane przez wewnątrzgalaktyczne siły :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Galaktyki karłowate - klucze do powstawania i ewolucji galaktyk, Lizbona, Portugalia

W CAMK wykład prof. Bożeny Czerny o aktywnych jądrach galaktyk

Astrofizycy potwierdzają istnienie czarnej dziury o masie większej niż Słońce

Nowy sposób wyszukiwania kosmicznych soczewek ułatwia badanie odległych galaktyk

Astronomowie potwierdzają lokalizację nowej klasy czarnej dziury

Bliskie spotkania galaktyk powodują wzrost czarnych dziur

W większości galaktyk we wszechświecie znaleźć można masywne czarne dziury, których masa jest od około 1 mln do 10 mln razy większa od masy Słońca. Aby je odnaleźć, astronomowie poszukują miejsc ogromnego promieniowania emitowanego przez gaz, który wpada w takie obiekty w okresie aktywności czarnej dziury. Uważa się, że owo wpadanie gazu to sposób, w jaki czarna dziura powiększa się.

W niektórych galaktykach, takich jak nasza Droga Mleczna, centralna czarna dziura jest spokojna. Zespół astronomów twierdzi, że czarne dziury mogą aktywować się bez zderzenia galaktyk - rzecz wcześniej uznawana za niemożliwą. Naukowcy wykorzystali dane pozyskane z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) i rentgenowskiego obserwatorium kosmicznego XMM-Newton Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA).

Do tej pory astronomowie sądzili, że aktywne jądro uruchamia się, kiedy dwie galaktyki przechodzą blisko siebie lub się łączą, a rozproszony materiał staje się paliwem dla centralnej czarnej dziury. Nowe badania, których wyniki mają zostać opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal, wskazują że niekoniecznie tak musi być w przypadku wielu aktywnych jąder galaktycznych (AGN).

Viola Allevato z Max-Planck-Institut für Plasmaphysik w Garching, Niemcy, wraz z kolegami przyjrzała się szczegółowo ponad 600 galaktykom w intensywnie badanym sektorze nieba. Znany jako pole Cosmos w równikowym gwiazdozbiorze Sekstantu, pokrywa obszar około 10 razy większy od Księżyca w pełni.

Obecność AGN wykryto za pomocą promieni rentgenowskich, emitowanych wokół czarnych dziur, wychwyconych przez obserwatorium kosmiczne XMM-Newton ESA. Jądra galaktyczne były następnie obserwowane za pomocą VLT ESO, który był w stanie zmierzyć odległości do galaktyk.

W połączeniu obserwacje umożliwiły zespołowi przygotowanie trójwymiarowej mapy z zaznaczonymi AGN. "Zabrało to ponad pięć lat, ale pozwoliło nam opracować jeden z największych i najbardziej kompletnych wykazów aktywnych galaktyk na niebie w zakresie rentgenowskim" - zauważa współautorka raportu, Marcella Brusa z Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik.

Następnie astronomowie wykorzystali nową mapę do sprawdzenia rozmieszczenia AGN i porównania go z przewidywaniami teoretycznymi. Ponadto, naukowcy byli w stanie zobaczyć, jak rozmieszczenie to zmieniało się wraz ze starzeniem się Wszechświata - od około 11 mld lat temu do dnia niemal dzisiejszego - i stwierdzić, że AGN występują głównie w galaktykach masywnych.

Wyniki były zaskakujące, ponieważ wydają się wykluczać odkształceniogenne połączenia galaktyk jako istotną przyczynę powstawania AGN - powszechnie przyjmowane do tej pory założenie. Jeżeli AGN byłyby skutkiem łączenia się lub bliskiego mijania się galaktyk, występowałyby w galaktykach o umiarkowanej masie. Jednakże stwierdzono, że większość AGN występuje w galaktykach o masie około 20 razy większej od wartości przewidywanej w teorii.

"Te nowe wyniki dostarczają nam nowej wiedzy o tym, jak supermasywne czarne dziury rozpoczynają swoje posiłki" - mówi Viola Allevato, naczelna autorka badań. "Wskazują, że czarne dziury są zazwyczaj zasilane przez procesy zachodzące wewnątrz galaktyki, takie jak niestabilność dysków czy wybuchy gwiazd, a nie przez zderzenia galaktyk."

Alexis Finoguenov z Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, który nadzorował badania, podsumowuje, że "nawet w odległej przeszłości, aż do niemal 11 mld lat temu, zderzenia galaktyk mogły odpowiadać za niewielki procent umiarkowanie jasnych, aktywnych galaktyk. W owym czasie galaktyki znajdowały się bliżej siebie, a zatem połączenia mogłyby zachodzić częściej niż w bliższej przeszłości, co sprawia, że nowe wyniki są tym bardziej zaskakujące."

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Jądro galaktyki najbardziej centralna część galaktyki, w przypadku ok. 75% galaktyk spiralnych otoczona dodatkowo zgrubieniem centralnym. Przypuszcza się, że jądra wielu (być może wszystkich) galaktyk zawierają supermasywne czarne dziury. pełny tekst

4C 60.07 źródło radiowe znajdujące się w gwiazdozbiorze Żyrafy. Po odkryciu tego obiektu sądzono, że jest to pojedyncza galaktyka ale dodatkowe obserwacje dokonane przy pomocy radioteleskopu Submillimeter Array pokazały, że w rzeczywistości są to dwie dwie galaktyki w trakcie zderzenia, we wnętrzu obu z galaktyk znajdują się supermasywne czarne dziury. Zderzenie rozpoczęło się dwa miliardy lat po Wielkim Wybuchu. pełny tekst

Mikrokwazar miniaturowa wersja kwazara. Mikrokwazary to gwiazdowe układy podwójne w naszej Galaktyce o wielu wspólnych cechach z kwazarami. Wykazują silną i zmienną emisje radiową, widoczny relatywistyczny dżet, i często efekt pozornej nadświetlnej ekspansji dżetu. Świecą też silnie w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Są to jednak obiekty gwiazdowe, składające się z gwiazdy oddającej masę oraz gwiazdy zwartej gwiazdy neutronowej lub czarnej dziury - na którą gaz opada za pośrednictwem dysku akrecyjnego. Można je uważać za radiowo głośne układy rentgenowskie. Od kwazarów różnią się jednak masą czarne dziury w aktywnych galaktykach mają masę miliona/miliarda mas Słońca, a mikrokwazary obiekt centralny o masie do kilkunastu mas Słońca, a także źródłem kreującej materii w kwazarach jest to materia galaktyki macierzystej, w mikrokwazarach towarzysz. Procesy zachodzą jednak podobnie, a tylko ze względu na wielokrotnie mniejszą masę zachodzenie tych samych zjawisk jest wielokrotnie szybsze w mikrokwazarze: zjawiska zachodzące w mikrokwazarze w skali jednego dnia w kwazarze zajdą na przestrzeni tysięcy lat pełny tekst

Orbita fotonowa - szczególna orbita fotonu wokół czarnej dziury, która charakteryzuje się tym, że odległość fotonu od centrum pola grawitacyjnego nie ulega zmianie w trakcie ruchu. Fotony krążą po takiej orbicie nie oddalając się ani nie zbliżając do czarnej dziury. W przypadku nierotującej czarnej dziury (rozwiązanie Schwarzschilda), orbita fotonowa znajduje się w odległości 1,5 promienia Schwarzschilda od centrum grawitacji, czyli wyraźnie ponad horyzontem czarnej dziury. Jest to orbita kołowa o najmniejszym możliwym promieniu cząstki materialne mają orbity kołowe o promieniu zawsze większym od orbity fotonowej. Orbita fotonowa jest niestabilna, najmniejsze zaburzenie w ruchu fotonu spowoduje jego ucieczkę do nieskończoności lub spadnięcie pod horyzont czarnej dziury. Jeżeli czarna dziura rotuje (rozwiązanie Kerna), to ruch fotonu w płaszczyźnie równikowej zależy od tego, czy foton krąży po orbicie zgodnej czy przeciwnej do kierunku rotacji czarnej dziury. Istnieją wówczas dwie orbity fotonowe. Istnienie całej sfery orbit fotonowych nie tylko w płaszczyźnie równikowej, badał Teo (2003). pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".