14 lipca 2015

Przerośnięta czarna dziura w typowej galaktyce

Zespół astronomów odkrył czarną dziurę, która rosła znacznie szybciej niż galaktyka, w centrum której się znajduje. Odkrycie to podważa dotychczasowe założenia dotyczące rozwoju galaktyk.

Wspomniana czarna dziura została pierwotnie odkryta przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz dzięki przeglądowi Sloan Digital Sky Survey i misjom XMM-Newton oraz Chandra.

Międzynarodowy zespół astrofizyków uzupełnił obserwacje tej czarnej dziury za pomocą 10-metrowego teleskopu Keck’a na Hawajach. To, co odkryli było dla nich zaskakujące. Dane zebrane z nowego instrumentu ukazały gigantyczną czarną dziurę w przeciętnej galaktyce o nazwie CID-947. Wiek obserwowanej galaktyki to niespełna 2 miliardy lat. Czarna dziura w jej wnętrzu ma masę blisko 7 miliardów mas Słońca i jest jedną z najbardziej masywnych odkrytych dotąd. Jednakże nie masa samej czarnej dziury zaskoczyła astronomów a masa galaktyki, w której się znajduje. Z obserwacji wynika, że w galaktyce o niewielkich rozmiarach istnieje gigantyczna czarna dziura. Takie same wyniki obliczeń uzyskały dwa niezależne zespoły badawcze, co potwierdza obserwacje.

Dotychczas astronomowie sądzili, że czarne dziury i ich galaktyki powstają mniej więcej jednocześnie a potem proces “karmienia się” czarnych dziur materią z okolicy zostaje zatrzymany, by mogły powstać gwiazdy. Najnowsze wyniki sugerują, że procesy te przebiegają inaczej, przynajmniej we wczesnym Wszechświecie. Większość galaktyk, włączając w to naszą Drogę Mleczną, posiada w swoim centrum czarną dziurę o masie milionów czy miliardów mas Słońca. Obserwowana młoda czarna dziura ma masę wynoszącą 10% masy galaktyki, w której się znajduje. Jest to o tyle zaskakujące, że większość obserwowanych czarnych dziur ma masę 0,2 - 0,5% masy swojej galaktyki. Wynik ten sugeruje, że wspominana czarna dziura rosła znacznie szybciej, niż CID-947, co jest sprzeczne z dotychczasowymi modelami galaktyk.

Dzięki analizie danych z teleskopu Chandra astronomowie doszli do wniosku, że owa czarna dziura zakończyła już swój proces wzrostu. Jednakże inne dane wskazują, że powstawanie nowych gwiazd w galaktyce nie zakończyło się jeszcze. Galaktyka może kontynuować swój wzrost w przyszłości ale związek pomiędzy masą czarnej dziury i gwiazd pozostanie wyjątkowo ścisły. Naukowcy uważają, że CID-947 może być prekursorem najbardziej ekstremalnych, masywnych systemów, które obserwujemy w dzisiejszym lokalnym Wszechświecie, takich jak na przykład galaktyka NGC 1277 w gwiazdozbiorze Perseusza, odległa od Drogi Mlecznej o około 220 milionów lat. Astronomowie mają nadzieję na uzyskanie dodatkowych powiązań między czarnymi dziurami i galaktykami, dzięki obserwacjom z radioteleskopu ALMA w Chile.

Źródło: Chandra

Urania - Postępy Astronomii

2 lipca 2015

Monstrualna czarna dziura obudziła się po 26 latach.

W ciągu minionego tygodnia satelita Integral zaobserwował wyjątkowo jasny rozbłysk światła o wysokiej energii, wytworzony przez czarną dziurę “pożerającą” materię ze swojego gwiezdnego towarzysza.

Występowanie promieni X i gamma wskazuje na jedne z najbardziej ekstremalnych zjawisk we Wszechświecie, jakimi mogą być eksplozje gwiazd, potężne wybuchy czy czarne dziury żywiące się materią ze swojego otoczenia. W przeciwieństwie do spokojnego nieba, jakie widzimy naszymi oczyma, niebo widziane w promieniowaniu o wysokich energiach jest dynamicznym “pokazem świateł” z różnych źródeł, począwszy do takich, które zmieniają swoją jasność dramatycznie w ciągu kilku minut aż po te, które zmieniają się w skali czasowej lat a nawet dziesięcioleci.

15 czerwca 2015 r. astronomowie zauważyli promieniowanie rentgenowskie oraz gamma pochodzące od znajomego obiektu, który powrócił na kosmiczną scenę: V404 Cygni - układu zawierającego czarną dziurę i gwiazdę, okrążające się wzajemnie. Para znajduje się w naszej Galaktyce, w odległości zaledwie 8.000 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Łabędzia. W tym typie układu podwójnego materia przepływa od gwiazdy i opada w kierunku czarnej dziury gromadząc się na dysku gdzie zostaje podgrzana świecąc jasno w świetle widzialnym, ultrafioletowym i w promieniach X, zanim po spirali opadnie na czarną dziurę.

Pierwsze sygnały odrodzonej aktywności V404 Cygni zostały dostrzeżone przez detektor satelity Swift nazwany Burst Alert Telescope, który wykrył nagły wybuch promieni gamma. Rozpoczęto wówczas obserwacje w promieniach X. Wkrótce potem, MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image - przyrząd śledzący całe niebo w promieniach X), część Japońskiego Modułu Eksperymentalnego zamieszczonego na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, zaobserwował “flarę” promieniowania rentgenowskiego z tego samego obszaru nieba.

Te pierwsze detekcje wykonane zostały w ramach masowej kampanii obserwacyjnej w której brały udział naziemne teleskopy i obserwatoria kosmiczne, polegającej na monitorowaniu V404 Cygni na różnych długościach fal całego spektrum elektromagnetycznego. Integral obserwował czarną dziurę 17 czerwca. W źródle tym wystąpiły powtarzające się jasne błyski światła w skali czasowej krótszej niż jedna godzina co jest rzadko spotykane w układach z czarnymi dziurami. Obiekt w tym momencie jest najjaśniejszy w dziedzinie rentgenowskiej - świeci pięćdziesiąt razy jaśniej, niż Mgławica Krab, którą do tej pory uważano za najjaśniejszą na “wysokoenergetycznym niebie”. Układ V40 Cygni nie był tak jasny i aktywny od 1989 roku, kiedy zaobserwował go japoński satelita promieni X - Ginga - oraz instrumenty do pomiarów wysokiej energii na stacji kosmicznej MIR.

Źródło:
ESA

Urania - Postępy Astronomii

Gwiazda z dyskiem pyłowym zasilanym przez otaczającą materię

Międzynarodowy zespół astronomów publikuje obraz młodej gwiazdy z otaczającym ją dyskiem pyłowym, który wciąż jest zasilany z otoczenia. Zja...