Dżety z supermasywnej czarnej dziury

Dzięki nowym wynikom badań uzyskiwanym podczas obserwacji z misji NASA: SWIFT i NuSTAR dziwne i zaskakujące zachowania czarnych dziur są coraz mniejszą tajemnicą dla astronomów. Te dwa teleskopy uchwyciły supermasywną czarną dziurę w samym środku ogromnego wybuchu w promieniach rentgenowskich.

Wyniki obserwacji sugerują, że supermasywne czarne dziury wysyłają wiązki promieni rentgenowskich, gdy otaczające je korony - źródło niezwykle energetycznych cząstek - strzelają, bądź wylatują z dala od czarnych dziur. Po raz pierwszy w historii naukowcom udało się połączyć zjawisko wystrzelenia korony z takim rozbłyskiem. Pomoże to zrozumieć, co zasila te supermasywne czarne dziury jako jedne z najjaśniejszych obiektów we Wszechświecie.

Supermasywne czarne dziury nie wypromieniowują żadnego światła, jednak często są otoczone dyskiem gorącej, świecącej materii. Grawitacja czarnej dziury wciąga gaz do siebie ogrzewając materię, co powoduje jej świecenie w różnych typach światła. Innym źródłem promieniowania w pobliżu czarnej dziury jest korona, która powstała z wysokoenergetycznych cząsteczek generujących światło rentgenowskie, jednak szczegóły dotyczące jej wyglądu i tego, jak powstała, nie są jasne.
Astronomowie uważają, że korony mogą mieć jedną z dwóch możliwych konfiguracji. Pierwszą z nich jest model “latarni”, który zakłada że są to kompaktowe źródła światła podobne do żarówki umiejscowione pod i nad czarną dziurą, wzdłuż jej osi obrotu. Drugi model proponuje, że rozkład korony jest rozproszony, bardziej jak ogromna chmura wokół czarnej dziury lub jako warstwy spowijające dysk otaczający materię. W rzeczywistości jest możliwe również to, że korony przełączają się pomiędzy tymi dwiema konfiguracjami latarni i warstw.

Nowe dane obserwacyjne potwierdzają model “latarni” i wykazują w jaki sposób tego rodzaju korony się poruszają. Obserwacje rozpoczęły się gdy Swift monitorując niebo w poszukiwaniu kosmicznych wybuchów promieniowania X i gamma uchwycił duży rozbłysk pochodzący z czarnej dziury zwanej Markarian 335 (Mrk 335), zlokalizowanej 324 miliony lat świetlnych od Ziemi w kierunku gwiazdozbioru Pegaza. Owa supermasywna czarna dziura znajdująca się w jądrze galaktyki była jednym z najjaśniejszych źródeł promieniowania X na niebie.

We wrześniu 2014 roku Swift uchwycił Mrk 335 podczas ogromnego błysku. Zespół badaczy Switf zwrócił się do zespołu NuSTAR aby ten skierował teleskop na obiekt, jako część programu “potencjalny obiekt”. Osiem dni później gdy NuSTAR spogląda na obiekt, był świadkiem zjawiska słabszej o połowę jasności flary. Po dokładnej analizie danych astronomowie zdali sobie sprawę, że są świadkami wyrzutu i ostatecznego zapadnięcia się korony czarnej dziury. Korona, początkowo wewnątrz, następnie zaczyna startować jako dżet z czarnej dziury. Naukowcy nadal nie wiedzą, w jaki sposób dżety formują się w czarnych dziurach, ale możliwym jest że korona tworzy podstawę strumienia, zanim ten opadnie.

W jaki sposób badacze mogą stwierdzić ruch korony? Otóż emituje ona światło w promieniach X, które różnią się od światła pochodzącego z dysku wokół czarnej dziury. Analizując widmo światła promieniowania rentgenowskiego pochodzącego od Mrk 335 poprzez zakres długości fal, naukowcy mogliby potwierdzić, że rozjaśnienie korony było spowodowane jej ruchem. Korony mogą poruszać się bardzo szybko. Ruch tej związanej z Mrk 335, według naukowców, stanowi ok. 20% prędkości światła. Gdy tak się dzieje, a korona wylatuje w naszym kierunku, jej światło jest rozjaśniane w efekcie zwanym relatywistycznym przyspieszeniem Dopplera. Podsumowując wszystkie te wyniki astronomowie wnioskują, że rozbłyski promieniowania X są efektem wyrzutu korony.

Źródło:
NuSTAR

Urania - Postępy Astronomii

Popularne posty z tego bloga

Słaby, odległy obiekt odkryty na krańcach Pasa Kuipera

Tajemnica, w jaki sposób czarne dziury łączą się i zderzają, zaczyna się wyjaśniać

Ostatni duży posiłek naszej czarnej dziury