Chandra odkrywa intrygującego przedstawiciela rodziny czarnych dziur

Nowo odkryty obiekt kosmiczny może dostarczyć astronomom odpowiedzi na niektóre wieloletnie pytania dotyczące ewolucji czarnych dziur i ich wpływu na swoje otoczenie. Odkrycia dokonano dzięki Obserwatorium Chandra.

Obiekt, o którym mowa to NGC-2276-3c, znajdujący się w ramieniu spiralnym galaktyki NGC 2276 leżącej w odległości około 100 milionów lat świetlnych od Ziemi. NGC-2276-3c wydaje się być tym, co astronomowie nazywają “czarną dziurą o masie pośredniej” (ang. intermediate-mass black hole IMBH). Przez wiele lat astronomowie odkryli jednoznaczne dowody na istnienie małych czarnych dziur o masach od pięciu do trzydziestu mas Słońca. Mamy również wiele informacji na temat tak zwanych supermasywnych czarnych dziur, które znajdują się w jądrach galaktyk i mają masy rzędu milionów a nawet miliardów mas Słońca.

Jak sugeruje ich nazwa, IMBH reprezentują klasę czarnych dziur leżących pomiędzy tymi dwiema grupami, o masie w zakresie od kilkuset do kilku tysięcy mas Słońca. Jednym z powodów, dla których IMBH są ważne jest to, że mogą one być materiałem, z których w młodym Wszechświecie powstały supermasywne czarne dziury. Aby dowiedzieć się więcej na temat NGC-2276-3c astronomowie obserwowali ją jednocześnie w promieniach X dzięki teleskopowi Chandra, jak również w promieniach radiowych, korzystając z sieci VLBI. Dane z obu teleskopów, wraz z obserwowaną zależnością pomiędzy jasnością radiową i rentgenowską pochodzącą od źródeł zasilanych przez czarne dziury, zostały wykorzystane do oszacowania jej masy. Uzyskano wynik około 50000 mas Słońca, co plasuje obiekt w zakresie IMBH. Według astronomów badających IMBH obiekty te są połączeniem między czarnymi dziurami o masach gwiazdowych i supermasywnymi czarnymi dziurami. Obiekty te tworzą zatem jedną wielką rodzinę czarnych dziur.

Oprócz niezwykłej masy obiektu, NGC-2276-3c posiada kolejną zaskakującą właściwość, otóż wyprodukował on silny strumień radiowy rozciągający się na 2000 lat świetlnych. Region wzdłuż dżetu, którego długość sięga 1000 lat świetlnych od NGC-2276-3c wydaje się nie zawierać młodych gwiazd. Prowadzi to wniosku, że IMBH może mieć tak silny wpływ na swoje środowisko, iż dżet mógł wyczyścić ubytek w gazie i stłumić powstanie nowych gwiazd. Dalsze badania nad strumieniem z NGC-2276-3c mogą pokazać, że w młodym Wszechświecie supermasywne czarne dziury powstały z obiektów IMBH znajdujących się w ich otoczeniu. Zlokalizowanie IMBH w ramieniu spiralnym galaktyki rodzi kolejne pytanie: czy powstał on w jej centrum, czy pochodzi z galaktyki karłowatej, która w przeszłości zderzyła się i połączyła z NGC 2276? IMBH w NGC 2276 jest ultraświecącym źródłem rentgenowskim. Setki podobnych źródeł wykryto w ciągu ostatnich 30 lat, jednakże ich natura wciąż jest przedmiotem debat. Badania wykazują, że rokrocznie w NGC 2276 powstają nowe gwiazdy o masie od pięciu do piętnastu mas Słońca. Może to być wynikiem kolizji z galaktyką karłowatą, co może wyjaśniać pochodzenie IMBH.

Źródło:
Chandra

Urania - Postępy Astronomii