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. 24-10-2001  
 Jesteś tutaj
nowinka:
Czarna dziura zwraca energię?
autor:
Jarosław Włodarczyk
z dnia:
24-10-2001





Czarna dziura zwraca energię?
Międzynarodowy zespół astronomów twierdzi, że zaobserwował zjawisko "wyciekania" energii z supermasywnej czarnej dziury. I choć nie wszyscy do końca w to wierzą, pozostawałoby to w zgodzie z teoretyczną przepowiednią sprzed pół wieku.

Obserwacje dotyczą odległej o 100 milionów lat świetlnych galaktyki spiralnej MCG-6-30-15, w której centrum znajduje się supermasywna czarna dziura, skupiająca masę miliardy razy większą od masy Słońca. Materia galaktyki wpada do czarnej dziury poprzez wirujący wokół niej dysk akrecyjny. Trąc o siebie w dysku, cząstki materii rozgrzewają się do wysokiej temperatury - tym wyższej, im bliżej wewnętrznej jego krawędzi. Za nią jest już tylko wsysająca wszystko czarna dziura. Rozgrzany gaz w pobliżu wewnętrznego skraju dysku akrecyjnego emituje promieniowanie rentgenowskie, które może sporo powiedzieć o warunkach tam panujących. Astronomowie wykorzystali do badania tego promieniowania satelitę rentgenowskiego XMM-Newton, który krąży po wydłużonej orbicie okołoziemskiej od grudnia 1999 r., wystrzelony przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) (o satelicie i jego odkryciach pisaliśmy już w tekście M81 okiem XMM-Newtona). Okazało się, że w obserwowanym widmie występuje zadziwiająca linia zjonizowanego żelaza, która może świadczyć o tym, iż gaz w dysku akrecyjnym rozgrzewa się nie tylko na skutek tarcia o siebie, ale także... za sprawą energii pozyskiwanej z czarnej dziury. Mechanizm taki sugerowali - na podstawie rozważań teoretycznych - jakieś 25 lat temu Roger Blandford i Roman Znajek.

Czarna dziura z polem magnetycznym otoczona wirującym dyskiem akrecyjnym materii. Być może taki właśnie przypadek występuje w centrum galaktyki MGC-6-30-15. Rys. D. Berry/NASA.

Szeroka linia emisyjna żelaza, dostrzeżona po raz pierwszy w 1995 r. przez innego satelitę rentgenowskiego, a teraz zaobserwowana ze wszystkimi szczegółami przez XXM-Newtona, tworzy się w najbardziej wewnętrznych częściach dysku akrecyjnego wokół supermasywnej czarnej dziury. By jednak wytłumaczyć jej kształt, należy przyjąć, że składające się na tą linię fotony mają energie przewyższające te, które są możliwe do uzyskania w wyniku procesów podgrzewania dysku przez tarcie. W ten oto obrazowy sposób tłumaczy to zjawisko Jörn Wilms z Instytutu Astronomii i Astrofizyki Uniwersytety w Tybindze, kierujący międzynarodowym zespołem badaczy: "Wyobraźmy sobie gumową piłeczkę, którą odbijamy od podłogi. Wiemy, z czego zrobione są i piłeczka, i podłoga, więc oczekujemy, że w określonym czasie po odbiciu piłeczka powróci do naszej dłoni. Tymczasem czyni to ona znacznie szybciej, jakby coś dodatkowo "popchnęło" ją w naszym kierunku. Tak właśnie zachowują się fotony linii żelaza w widmie MCG-6-30-15".

Ażeby wyjaśnić wynik obserwacji, astronomowie zaproponowali, że owa dodatkowa energia pochodzi od czarnej dziury. Według ich modelu mamy tutaj do czynienia z wirującą wokół własnej osi czarną dziurą, która jest obdarzona silnym polem magnetycznym. Pole to oddziałuje z plazmą dysku akrecyjnego, w wyniku czego część energii rotacji czarnej dziury jest przechwytywana przez dysk. Innymi słowy, czarna dziura stała się źródłem energii, a nie tylko bezdenną otchłanią, do której wszystko wpada, a z której nic, nawet energia, nie może uciec.

Jeśli taka interpretacja danych obserwacyjnych zostanie zaakceptowana, po raz pierwszy będziemy mieli obserwacyjnie potwierdzony przypadek przejęcia części energii z czarnej dziury przez świat zewnętrzny. Ale choć praca na ten temat jeszcze nie została opublikowana (ukaże się w "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society"), już teraz jej wnioski wywołały dyskusję. Są tacy, którzy sądzą, że taki, a nie inny wygląd linii żelaza da się wyjaśnić w odmienny sposób.

Jarosław Włodarczyk
[  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