Przejdź do głównej zawartości

Pola magnetyczne mogą odpowiadać za aktywność czarnych dziur

Skolimowane strumienie (dżety) dostarczają astronomom najsilniejszych dowodów na to, że w sercach większości galaktyk czają się supermasywne czarne dziury. Niektóre z nich wydają się być aktywne, pochłaniają materię z otoczenia i wyrzucają strumienie ze skrajnie wysokimi prędkościami, podczas gdy inne pozostają w stanie spoczynku a nawet uśpienia. Dlaczego niektóre czarne dziury ucztują, a inne głodują? Ostatnie obserwacje z SOFIA rzucają nowe światło na to pytanie.


Dane z SOFIA wskazują, że pola magnetyczne są pułapkami i zamykają pył w pobliżu centrum aktywnej galaktyki Cygnus A, co powoduje, że supermasywna czarna dziura w jej centrum nie ma się czym żywić.

Zunifikowany model, który próbuje wyjaśnić różne właściwości aktywnych galaktyk, mówi, że jądro jest otoczone obłokiem pyłowym o kształcie torusa. To, w jaki sposób tworzy się i utrzymuje taka struktura, nigdy nie było jasne, ale nowe wyniki wskazują, że pola magnetyczne mogą być odpowiedzialne za utrzymywanie pyłu na tyle blisko, by mógł zostać pochłonięty przez głodną czarną dziurę. W rzeczywistości jedną z podstawowych różnic między aktywnymi galaktykami, takimi jak Cygnus A i ich mniej aktywnymi kuzynami, takimi jak Droga Mleczna, może być obecność lub brak silnego pola magnetycznego wokół czarnej dziury.

Chociaż pola magnetyczne na niebie są trudne do obserwacji, astronomowie wykorzystują spolaryzowane światło – optyczne, pochodzące z rozpraszania i radiowe z przyspieszających elektronów – do badania pól magnetycznych w galaktykach. Ale fale optyczne są zbyt krótkie, a radiowe zbyt długie, by móc bezpośrednio obserwować pyłowy torus. Promieniowanie podczerwone obserwowane przez SOFIA jest do tego najbardziej odpowiednie, dzięki czemu naukowcy po raz pierwszy mają szansę odizolować i dostrzec sam torus.

Nowe urządzenie zainstalowane na SOFIA, HAWC+ (High-resolution Airborne Wideband Camera-plus), jest wyjątkowo czułe na emisję w podczerwieni pochodzącą od ustawionych ziaren pyłu. Okazało się, że jest to skuteczna technika do badania pól magnetycznych i testowania fundamentalnych przewidywań zunifikowanego modelu: roli pyłowego torusa w zjawiskach aktywnych galaktyk.

Ostatnie obserwacje serca Cygnus A wykonane za pomocą HAWC+ pokazują promieniowanie podczerwone zdominowane przez dobrze wyrównaną strukturę pyłową. Łącząc te wyniki z danymi archiwalnymi z Obserwatorium Herschela, Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz Gran Telescopio Canarias, zespół badawczy odkrył, że ta potężna aktywna galaktyka, ze swoimi słynnymi dżetami, jest w stanie utrzymać przesłaniający ją torus, który zasila supermasywną czarną dziurę, za pomocą silnych pól magnetycznych.

Cygnus A jest doskonałym miejscem do badania tego, jaką rolę odgrywa pole magnetyczne w ograniczaniu pyłowych torusów i przekazywaniu materii na supermasywną czarną dziurę, ponieważ jest najbliższą nam i najpotężniejszą aktywną galaktyką. Konieczne są dalsze obserwacje różnych typów galaktyk, aby uzyskać pełen obraz tego, jak pola magnetyczne wpływają na ewolucję środowiska otaczającego supermasywne czarne dziury. Jeżeli, na przykład, HAWC+ ujawni silnie spolaryzowaną emisję w podczerwieni pochodzącą ze źródła aktywnych galaktyk, ale nie ze spokojnych galaktyk, będzie to wspierać pogląd, że pola magnetyczne regulują karmienie czarnych dziur i wzmocnią pewność astronomów do zunifikowanego modelu aktywnych galaktyk.

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