Informacje
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Informacje > Nowinki 2000-2002 > Astronomia > Nowinka z dn. 22-09-2000  
 Jesteś tutaj
nowinka:
Czarne dziury wagi średniej?
autor:
Michał Czerny
z dnia:
22-09-2000





Czarne dziury wagi średniej?

Być może rentgenowski satelita Chandra odkrył nowy rodzaj czarnych dziur. Do tej pory astronomowie znali dwa typy takich obiektów. Pierwszy z nich to czarne dziury o masach wynoszących kilka (bądź kilkanaście) mas Słońca. Są to produkty ewolucji gwiazd o największych masach. Istnieje wiele kandydatów na takie właśnie czarne dziury, rozrzuconych w Drodze Mlecznej, a także w sąsiednich galaktykach. Drugi rodzaj to tzw. supermasywne czarne dziury, których masy wynoszą miliony lub nawet miliardy mas Słońca. Wydaje się, że właściwie każda galaktyka (łącznie z Drogą Mleczną) ma własną supermasywną czarną dziurę, rezydującą w jej środku.

Ostatnio kilka grup naukowców doniosło o intrygującym odkryciu, dokonanym przez rentgenowskiego satelitę Chandra. W galaktyce M82 wypatrzył on silne źródło promieniowania X, położone w odległości 600 lat świetlnych od centrum. (Galaktyka nieregularna M82 to jeden z obiektów z katalogu Messiera każdy może ją obejrzeć przez lornetkę). W ciągu ośmiu miesięcy obserwacji źródło to najpierw jaśniało, a następnie ciemniało. Co ważniejsze, wykazywało ono także quasi-regularne zmiany jasności z okresem wynoszącym 10 minut. Takie "migotanie" jest charakterystyczne dla czarnych dziur, na które spada rozgrzana materia. Wywołane jest zapewne przez bąble gazu, które - zanim wpadną do wnętrza czarnej dziury - krążą wokół niej po zacieśniającej się orbicie. Tak więc okres migotania odpowiada okresowi orbitalnemu materii obiegającej czarną dziurę. Ponieważ orbita musi leżeć powyżej tzw. horyzontu, którego promień jest wprost proporcjonalny do masy czarnej dziury, można podać górne ograniczenie na masę obiektu. W przypadku 10 minut wynosi ono 80 tysięcy mas Słońca.

Rentgenowskie obrazy nieba centralnych części M82, otrzymane przez Chandrę w odstępie trzech miesięcy.
 powiększenie...
Rentgenowskie obrazy nieba centralnych części M82, otrzymane przez Chandrę w odstępie trzech miesięcy. Widać wyraźne pojaśnienie źródła, będącego zapewne czarną dziurą. Dynamiczny środek galaktyki oznaczono krzyżykiem. Fot. NASA/CXC/SAO.

Dolne ograniczenie wynika z obserwowanej jasności źródła. Promieniowanie wywiera ciśnienie na opadającą materię. Jeśli jest ono zbyt silne, przewyższa przyciąganie grawitacyjne obiektu. Materia, zamiast opadać i świecić, zostaje "wywiana" na zewnątrz, a źródło przestaje emitować promieniowanie i staje się niewidoczne. Dlatego jasność obiektu określa minimalną masę, której grawitacja nie dopuści do zajścia takiego procesu. W przypadku źródła w M82 masa taka wynosi 500 mas Słońca.

Jak widać, ograniczenia na masę źródła w M82 plasują je dokładnie pomiędzy gwiazdowymi a supermasywnymi czarnymi dziurami. Co prawda dowody na to, że źródło rentgenowskie w M82 jest w ogóle czarną dziurą, są pośrednie. Tak jest zawsze w przypadku czarnych dziur, gdyż nie można ich przecież zobaczyć bezpośrednio. Odkrywamy je dzięki świeceniu wpadającej do nich materii. Jakiekolwiek próby wytłumaczenia istoty źródła w M82 bez udziału czarnej dziury wydają się jednak mało prawdopodobne.

Trudno jeszcze powiedzieć, w jaki sposób tworzą się średniomasywne czarne dziury. Być może ich powstanie jest wynikiem ewolucji bardzo gęstych gromad gwiazd. Rezultatem zderzeń gwiazd w centralnych częściach takich gromad mogą być czarne dziury. Istnieje również inna hipoteza. Niektórzy teoretycy uważają, że w początkowych fazach rozwoju Wszechświata mogły istnieć gwiazdy o masach wynoszących kilkaset mas Słońca. Jeżeli to prawda, gwiazdy te pozostawiły po sobie czarne dziury o masie kilkudziesięciu mas Słońca. Takie czarne dziury zbierały następnie materię, a ich masa rosła. Są naukowcy (np. Bernard Carr z Uniwersytetu Londyńskiego), którzy twierdzą, że czarne dziury o masach większych niż 200 mas Słońca występują bardzo licznie i stanowią znaczącą część ciemnej materii rezydującej w zewnętrznych częściach galaktyk.

Michał Czerny

[  góra strony  ]

 

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach