Przejdź do głównej zawartości

Nowa strategia wyszukiwania przyspiesza polowanie na pierwotne czarne dziury

Niektóre z teorii wczesnego Wszechświata przewidują fluktuacje gęstości, które mogłyby wytworzyć małe „pierwotne czarne dziury” a niektóre spośród nich mogą dzisiaj dryfować przez nasze galaktyczne sąsiedztwo, będąc jasnymi źródłami promieniowania gamma.


Naukowcy analizując dane z Kosmicznego Teleskopu Fermiego w poszukiwaniu pierwotnych czarnych dziur napotykają na pustkę, jednak ich negatywne wyniki nadal pozwalają im określić górną granicę liczby tych małych czarnych dziur, które mogą czaić się w pobliżu Ziemi.

Zrozumienie, ile pierwotnych czarnych dziur znajduje się w pobliżu może pomóc astronomom lepiej zrozumieć wczesny Wszechświat. Czarne dziury o małej masie będą emitować promieniowanie gamma wywołane promieniowaniem Hawkinga (przewidywanie teoretyczne pochodzące z pracy fizyka Stephena Hawkinga oraz innych). Hawking wykazał, że efekty kwantowe mogą powodować powstawanie par cząstka-antycząstka w pobliżu horyzontu zdarzeń czarnej dziury, pozwalając jednej z cząstek wpaść do czarnej dziury a drugiej uciec. W rezultacie czarna dziura emituje promieniowanie i traci masę.

Mała czarna dziura, która nie absorbuje wystarczająco dużo z otoczenia, aby zrównoważyć straty promieniowania Hawkinga, będzie stopniowo tracić swoją masę i ostatecznie całkowicie wyparuje. Mniej otrzymuje, jaśniej „płonie”, emitując coraz więcej promieniowania Hawkinga, zanim eksploduje w ostatecznym kataklizmie. Wcześniejsze poszukiwania pierwotnych czarnych dziur za pomocą naziemnych obserwatoriów promieniowania gamma szukały takich krótkich eksplozji, jednak Fermi powinien być w stanie wykryć „fazę spalania” występującą przez kilka lat.

Wszelkie pierwotne czarne dziury, które istnieją do dzisiaj, zaczęłyby stawać się coraz większe i stopniowo tracić masę na przestrzeni miliardów lat. Aby można było wykryć to przy pomocy Fermiego, musiałoby dojść do końcowej fazy spalania podczas około czteroletniego okresu obserwacji. Na przestrzeni kilku lat, od niewykrywalnie ciemnego do bardzo jasnego, będzie świecić jasno przez kilka lat, zanim eksploduje.  

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu. Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu. Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz. W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę.

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi. Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego. „Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy. Do odkrycia naukowc

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne. Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”. Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przeds