Przejdź do głównej zawartości

Gigantyczna galaktyka wokół olbrzymiej czarnej dziury

10 kwietnia Teleskop Horyzontu Zdarzeń (EHT) opublikował pierwszy w historii obraz horyzontu zdarzeń wokół czarnej dziury, czyli obszaru, z wnętrza którego nawet światło nie może uciec ze względu na dużą grawitację czarnej dziury. Ta olbrzymia czarna dziura o masie 6,5 mld mas Słońca znajduje się w galaktyce M87.


Zdjęcie to zostało wykonane przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Spitzera i ukazuje całą galaktykę M87 w podczerwieni. Z kolei zdjęcie pochodzące z EHT opierało się na zakresie radiowym i pokazywało cień czarnej dziury na tle otaczającej ją wysokoenergetycznej materii.

Znajdująca się około 55 mln lat świetlnych od Ziemi M87 była przedmiotem badań astronomicznych od ponad 100 lat i została sfotografowana przez wiele obserwatoriów NASA, w tym Kosmiczny Teleskop Hubble’a, Obserwatoria Rentgenowskie Chandra i NuSTAR. W 1918 r. astronom Heber Curtis po raz pierwszy zauważył „ciekawy prosty promień” rozciągający się od centrum galaktyki. Ten jasny strumień wysokoenergetycznej materii, wytwarzany przez dysk materii szybko wirującej wokół czarnej dziury, jest widoczny w wielu zakresach promieniowania, od fal radiowych po promieniowanie rentgenowskie. Gdy cząsteczki tworzące strumień zderzają się z ośrodkiem międzygwiazdowym (rzadka materia wypełniająca przestrzeń między gwiazdami w M87), tworzą falę uderzeniową, która świeci w podczerwieni i na falach radiowych, ale nie w zakresie widzialnym. Na zdjęciu ze Spitzera fala uderzeniowa jest wyraźniejsza, niż sam dżet.

Jaśniejszy strumień, znajdujący się na prawo od centrum galaktyki, podróżuje niemal dokładnie w kierunku Ziemi. Jego jasność jest wzmocniona ze względu na dużą prędkość w naszym kierunku, ale jeszcze bardziej z powodu tego, co naukowcy nazywają „efektami relatywistycznymi”, które powstają, gdyż materia w dżecie porusza się z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Trajektoria dżetu jest tylko nieznacznie przesunięta od naszej linii wzroku w stosunku do galaktyki, dlatego możemy dostrzec jego długość. Fala uderzeniowa zaczyna się w pobliżu punktu, w którym strumień wydaje się zakrzywiać w dół, podkreślając obszary, w których szybko poruszające się cząsteczki zderzają się z gazem w galaktyce i zwalniają.

Dla odmiany drugi dżet oddala się od nas tak szybko, że efekty relatywistyczne czynią go niewidocznym na wszystkich długościach fal. Ale fala uderzeniowa, którą tworzy w ośrodku międzygwiazdowym, pozostaje wciąż widoczna.

Fala uderzeniowa z lewej strony od centrum galaktyki wygląda jak odwrócona litera „C”. Chociaż nie jest widoczna na zdjęciach w świetle widzialnym, można ją dostrzec w zakresie radiowym.

Łącząc obserwacje w podczerwieni, w zakresie radiowym, widzialnym, rentgenowskim i niezwykle energetycznych promieniach gamma, naukowcy mogą badać fizykę tych potężnych dżetów. Naukowcy wciąż starają się zbudować solidne teoretyczne podstawy naszej wiedzy o tym, jak gaz wciągany do czarnej dziury tworzy wypływające dżety.

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