Jak rozruszać czarną dziurę?


Fot. Zdjęcia w zakresie optycznym AGNów zaobserwowanych przez Swift BAT Hard X-ray Survey (oznaczone kółkiem), wyraźnie pokazują, że są to galaktyki w momencie zderzania się. Zdjęcia wykonane 2,1 metrowym teleskopem w Kitt Peak National Observatory w Arizonie przedstawiają galaktyki, których kształt został silnie zaburzony w wyniku oddziaływania grawitacyjnego z pobliskim sąsiadem. Widoczne na obrazku AGNy były już znane przed wystrzeleniem satelity Swift, ale to dzięki niemu udało się znaleźć dziesiątki nowych i bardziej odległych galaktyk. Źródło: NASA/Swift/NOAO/Michael Koss and Richard Mushotsky (Univ. of Maryland)

Satelita NASA Swift dostarczył niezbitego dowodu, który wyjaśnił mechanizm odpowiedzialny za uaktywnianie czarnych dziur.

Dane uzyskane z trwającego obecnie przeglądu nieba satelity Swift pomogły astronomom w odpowiedzi na pytanie zadawane od lat, dlaczego tylko niewielki odsetek czarnych dziur emituje ogromne ilości energii?

Zaledwie około jednego procenta supermasywnych czarnych dziur objawia takie właśnie zachowanie. Nowe wnioski potwierdzają tezę, że czarne dziury „zapalają” się w momencie gdy dochodzi do kolizji galaktyk. Dzięki zebranym danym będziemy mogli również lepiej przewidzieć dalszą ewolucję czarnej dziury znajdującej się w naszej Drodze Mlecznej.

Silna emisja z centrów lub jąder galaktyk powstaje w obszarze bliskim supermasywnej czarnej dziurze, której masa jest od miliona do miliarda razy większa od naszego Słońca. Aktywne jądra galaktyk (ang. active galactic nuclei, w skrócie AGN) produkują do 10 miliardów razy więcej energii niż Słońce i są to najjaśniejsze obiekty we Wszechświecie. Do grupy AGNów zalicza się kwazary oraz blazary.

„Teoretycy udowodnili, że zderzenie galaktyk może zasilić centralną czarną dziurę,” powiedział Michael Koss główny autor badań z University of Maryland w College Park. „Badania te w elegancki sposób tłumaczą w jaki sposób czarne dziury się uaktywniają”.

Dopóki nie powstał przegląd nieba wykonany przez satelitę Swift w zakresie twardego promieniowania X, astronomowie nie byli pewni, czy policzyli większość AGNów. Gęste obłoki pyłu oraz gaz otaczające czarną dziurę w aktywnej galaktyce pochłaniają miękkie promieniowanie rentgenowskie, ultrafioletowe oraz optyczne. Natomiast, promieniowanie podczerwone emitowane przez ciepły pył wokół czarnej dziury może przenikać przez materię, jednak nie daje jednoznacznej informacji, gdyż obszary formowania gwiazd w galaktyce również świecą w tym zakresie. Dopiero twarde promieniowanie X może pomóc naukowcom w jednoznacznej detekcji energetycznych czarnych dziur. Od 2004 roku satelita Swift, na której pokładzie znajduje się Burst Alert Telescope (BAT) wykonuje przegląd nieba w zakresie twardego promieniowania rentgenowskiego.

„Wykonując mapy nieba w ramach Swift BAT Hard X-ray Survey przez wiele lat, przegląd ten stał się najbardziej czułym oraz kompletnym spisem obiektów w zakresie tych energii” powiedział Neil Gehrels, główny badacz zatrudniony przy pracach nad przeglądem wykonywanym przez Swift BAT w NASA w Greenbelt w stanie Maryland. Prowadzony przegląd, którego czułość pozwala na detekcję AGNów znajdujących się nawet w odległości 650 milionów lat świetlnych odkrył wiele, dotąd nieznanych nam, obiektów. Grupa badaczy działających w ramach tego projektu odkryła, że około 25% obiektów zaobserwowanych przez BAT to galaktyki w momencie zderzenia, albo tuż przed. „Najprawdopodobniej 60% z tych galaktyk całkowicie się zleje w jeden obiekt w przeciągu najbliższych kilku miliardów lat. Uważamy, że mamy niezbity dowód na to, iż zainicjowanie aktywności jądra galaktyki jest wynikiem zderzenia, tak jak przewidzieli to teoretycy,” twierdzi Koss.

3 czerwca 2010
ŹródłoHubert Siejkowski

Liczba odsłon: 1141