Supermasywna czarna dziura


Fot. Obraz kwazara CFHQSJ2329-0301 w sztucznych kolorach. Na czerwono pokazano światło galaktyki macierzystej, a biały obszar w centrum to czarna dziura i jej najbliższe otoczenie. Obraz ma rozmiar 4 sekund łuku. Źródło: Tomotsugu GOTO, University of Hawaii.

Odkryto olbrzymią galaktykę, a w jej centrum supermasywną czarną dziurę. To najodleglejsza zaobserwowana czarna dziura - znajduje się od nas w odległości 12,8 miliarda lat świetlnych, czyli na redshifcie z = 6,43. Wiek Wszechświata szacowany jest na 13,7 mld lat, więc odkryty obiekt istniał, gdy Wszechświat miał jedyne 900 mln lat - powstał więc nadspodziewanie szybko i jest nadspodziewanie duży. Masa czarnej dziura szacowana jest na miliard mas Słońca, jej galaktyka macierzysta jest rozmiarów naszej Drogi Mlecznej.

Jak ewoluuje galaktyka z masywną czarną dziurą w centrum? Dokładnie nie wiadomo. Czarnej dziury nie widać, a jasne światło wokół niej blokuje obserwacje jej najbliższego otoczenia. Powstawanie gwiazdowych czarnych dziur jest w miarę dobrze zrozumiane – punktem wyjściowym jest duża gwiazda, której „skończyło się paliwo”. W przypadku supermasywnej czarnej dziury teoria wymaga połączenia kilku średniej wielkości czarnych dziur. Odkryta galaktyka jest rezerwuarem takich pośrednich czarnych dziur. Gdy supermasywna czarna dziura powstanie w centrum, powiększa się „wciągając” materię ze swojego otoczenia. Proces ten ogrzewa akreującą materię i wyzwala bardzo dużo energii w formie światła z zakresu ultrafioletowego i widzialnego. W wyniku ekspansji Wszechświata światło uległo efektowi Dopplera i zobaczyliśmy je w zakresie podczerwonym.

Odkrycia dokonano dzięki nowej kamerze CCD czułej na podczerwień i zamontowanej na teleskopie Subaru na Mauna Kea. Szczegółowa analiza uzyskanych danych ujawniła, że 40% obserwowanego światła z zakresu bliskiej podczerwieni na długości 910 nm pochodzi z dalekiej galaktyki, a pozostałe 60% to światło obłoków materii świecącej dzięki centralnej czarnej dziurze. Dane pokazują wspólny rozwój galaktyki i jej centralnego obiektu.

Jak obliczyć masę czarnej dziury?

Maksymalna ilość światła emitowana przez materię wpadającą do czarnej dziury (skrót BH) zależy od masy BH. Jeśli materia wpada do BH w sferycznie symetrycznej powłoce, można obliczyć jasność maksymalną, tzw. jasność Eddingtona. Zakładając, że jasność kwazara jest równoważna jasności Eddingtona, można oszacować masę czarnej dziury.

15 wrzesień 2009
Źródło | Karolina Zawada

Liczba odsłon: 1098