Ministerstwo Edukacji i Nauki

06.05.2021
PL EN
29.04.2021 aktualizacja 29.04.2021

Przebudzenie supermasywnych czarnych dziur

Zdjęcie w zakresie optycznym pierwszej galaktyki, w której odkryte zostały pseudo-okresoweerupcje podczas przeglądu nieba realizowanego przez telesko rentgenowski eROSITA.Zielonym kolorem narysowana jest rentgenowska krzywa blasku uzyskana teleskopemNICER.   Galaktyka oznaczona jest jako 2MASS 02314715-1020112, a jej  przesunięcie kupodczerwieni wynosi z~0.05.  Okres między eksplozjami to około 18.5 godziny.Źródło: MPE; obraz optyczny: DESI Legacy Imaging Surveys/D. Lang ( Zdjęcie w zakresie optycznym pierwszej galaktyki, w której odkryte zostały pseudo-okresoweerupcje podczas przeglądu nieba realizowanego przez telesko rentgenowski eROSITA.Zielonym kolorem narysowana jest rentgenowska krzywa blasku uzyskana teleskopemNICER. Galaktyka oznaczona jest jako 2MASS 02314715-1020112, a jej przesunięcie kupodczerwieni wynosi z~0.05. Okres między eksplozjami to około 18.5 godziny.Źródło: MPE; obraz optyczny: DESI Legacy Imaging Surveys/D. Lang (

Międzynarodowy zespół astronomów odkrył powtarzające się co kilka- kilkanaście godzin wybuchy w promieniach rentgenowskich pochodzące z obszarów centralnych dwóch galaktyk. Wcześniej nie wykazywały one jakiejkolwiek aktywności. Praca na ten temat ukazała się w periodyku “Nature”.

Głównym autorem pracy (https://www.nature.com/articles/s41586-021-03394-6) jest Riccardo Acordia – doktorant z Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE). Członkiem zespołu badawczego był również astronom z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego – doktor Mariusz Gromadzki – poinformowało Obserwatorium Astronomiczne UW w przesłanym PAP komunikacie.

W centrum prawie każdej galaktyki znajduje się supermasywna czarna dziura. W przypadku galaktyk podobnych do naszej Drogi Mlecznej, masy supermasywnych czarnych dziur zawierają się w przedziale od kilkuset tysięcy do kilku milionów mas Słońca. Dla porównania masa czarnej dziury w Drodze Mlecznej to pięć milionów mas Słońca.

Supermasywne czarne dziury nie emitują żadnego światła, a o ich obecności astronomowie wnioskują na podstawie zachowania gwiazd i materii w ich najbliższym sąsiedztwie. Są też galaktyki ze znacznie masywniejszymi czarnymi dziurami (ich masy mogą sięgać nawet setek milionów mas Słońca). Otoczone są one dyskami materii, która w ogromnych ilościach jest przez niepochłaniana. Wewnętrzne obszary takich dysków są rozgrzane do ogromnej temperatury i emitują olbrzymie ilości promieniowania, często kilkakrotnie większego niż wszystkie gwiazdy w danej galaktyce. Obiekty takie nazywane są kwazarami i oznaczane skrótem AGN (ang. active galactic nuclei), czyli aktywne jądra galaktyk. Są to najjaśniejsze obiekty we Wszechświecie – przypomniano w komunikacie.

Podczas rutynowego skanowania nieba teleskop rentgenowski eROSITA znalazł nietypowe obiekty zlokalizowane w centrach dwóch galaktyk, które niemal w regularnych odstępach czasu, co kilka-kilkanaście godzin, wysyłały ostre impulsy w promieniowaniu rentgenowskim.

Emitowana podczas nich energia jest porównywalna z całkowitą energią wypromieniowywaną przez ich macierzyste galaktyki. "Było to odkrycie o tyle zaskakujące, że wcześniej podobne zjawisko zostało odkryte w przypadku dwóch kwazarów, a ich natura tłumaczona była procesami fizycznymi występującymi w wewnętrznych obszarach dysków akrecyjnych" - czytamy w komunikacie.

Nowo odkryte zjawiska zostały potwierdzone przy użyciu dwóch innych rentgenowskich teleskopów XMM-Newton oraz NICER. W tym przypadku galaktyki, z których dochodzą impulsy są spokojne i nie pokazywały wcześniej żadnej zmienności związanej z pochłanianiem materii przez supermasywne czarne dziury. Są to zupełnie normalne galaktyki podobne do naszej Drogi Mlecznej.

„Przyczyna tych zjawisk nie jest do końca zrozumiała. Z pewnością w tym przypadku można odrzucić wyjaśnienie wymagające obecności dysku akrecyjnego. Najbardziej prawdopodobną przyczyną tej pseudo-okresowej zmienności jest obecność w pobliżu supermasywnej czarnej dziury gwiazdy, której orbita jest znacząco wydłużona” – wskazano w komunikacie.

Jak wyjaśniono, w momencie, gdy gwiazda znajduje się najbliżej czarnej dziury, część jej atmosfery jest odrywana przez ogromną grawitację, a następnie pochłaniana. Dalsze obserwacje oraz badania teoretyczne tych obiektów pozwolą potwierdzić bądź odrzucić proponowany scenariusz oraz zrozumieć mechanizmy aktywowania czarnych dziur w typowych galaktykach.

W badaniach brał udział doktor Mariusz Gromadzki z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Zajmował się on opracowaniem widm optycznych tych obiektów uzyskanych przy pomocy 10-metrowego teleskopu SALT, zlokalizowanego w Republice Południowej Afryki. Widma te pozwoliły na wyznaczenie odległości do tych galaktyk oraz oszacowanie energii emitowanej podczas tych zjawisk.

PAP - Nauka w Polsce

agt/

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2021