Przejdź do głównej zawartości

Supermasywne czarne dziury przerastają swoje galaktyki

Wzrost największych czarnych dziur we Wszechświecie jest szybszy, niż tempo powstawania gwiazd w ich galaktykach – wynika z badań wykorzystujących dane z Obserwatorium Chandra oraz z innych teleskopów.


Przez wiele lat astronomowie gromadzili dane na temat powstawania gwiazd w galaktykach i wzrost supermasywnych czarnych dziur. Dane te sugerują, że czarne dziury oraz gwiazdy w galaktykach macierzystych rosną wspólnie w tandemie.

Odkrycia dwóch niezależnych zespołów wskazują, że czarne dziury w masywnych galaktykach rosły znacznie szybciej, niż w tych mniej masywnych.

„Próbujemy zrekonstruować wyścig, który rozpoczął się miliardy lat temu. Wykorzystujemy nadzwyczajne dane z różnych teleskopów aby dowiedzieć się, jak rozwinęła się ta kosmiczna konkurencja” – powiedział Guang Yang z Penn State, który kierował jednym z dwóch badań. 

Wykorzystując duże ilości danych pochodzących z obserwatorium rentgenowskiego Chandra, Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz innych obserwatoriów, Yang i jego koledzy badali tempo wzrostu czarnych dziur w galaktykach odległych od 4,3 do 12,2 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Dane rentgenowskie zawierały przeglądy z Deep Field-South & North Chandra oraz COSMOS-Legacy.

Naukowcy obliczyli stosunek prędkości wzrostu supermasywnej czarnej dziury do tempa powstawania gwiazd w ich galaktykach macierzystych. Powszechnie uważa się, że stosunek ten jest w przybliżeniu stały dla wszystkich galaktyk.

Jednak Yang i współpracownicy stwierdzili, że ten stosunek jest znacznie wyższy dla masywnych galaktyk. Dla tych o masie 100 miliardów mas Słońca stosunek ten jest około dziesięciokrotnie wyższy, niż dla galaktyk z masą ok. 10 miliardów mas Słońca.

Inna grupa naukowców niezależnie znalazła dowody na to, że wzrost najbardziej masywnych czarnych dziur przewyższył wzrost gwiazd w ich macierzystych galaktykach. Mar Mezcua z Instytutu Nauk Kosmicznych w Hiszpanii oraz jej koledzy badali czarne dziury w najjaśniejszych i najbardziej masywnych galaktykach we Wszechświecie. Badali 72 galaktyki znajdujące się w centrum gromady galaktyk w odległościach do około 3,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi. W badaniu wykorzystali dane rentgenowskie z Chandra oraz dane radiowe z Australia Telescope Compact Array, Karl G. Jansky Very Large Array i Very Long Baseline Array.

Mezcua i jej koledzy oszacowali masę czarnych dziur w tych gromadach galaktyk, stosując dobrze znane powiązanie pomiędzy masą czarnej dziury i promieniowaniem rentgenowskim oraz emisją radiową związaną z czarną dziurą. Okazało się, że masy czarnych dziur są dziesięciokrotnie większe, niż masy oszacowane inną metodą, przyjmując założenie, że czarne dziury i gwiazdy rosły wspólnie.

Naukowcy odkryli, że prawie połowa czarnych dziur z ich próbek miała masy szacowane na co najmniej 10 miliardów mas Słońca. To stawia je w kategorii wagi ekstremalnej, którą niektórzy astronomowie nazywają „ultramasywnymi” czarnymi dziurami.

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. Naukowcy uważają, że źró…

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 naukowcy wykorzystali dane…

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 przedstawiona przez b…