Przejdź do głównej zawartości

Astronomowie określają masę małej czarnej dziury w centrum pobliskiej galaktyki

Jeżeli astronomowie chcą się dowiedzieć, jak powstają supermasywne czarne dziury, powinni zacząć badania od tych naprawdę małych.


Zespół astronomów odkrył, że czarna dziura w centrum pobliskiej galaktyki karłowatej, zwanej NGC 4395, jest około 40 razy mniejsza, niż wcześniej sądzono.

Obecnie astronomowie uważają, że supermasywne czarne dziury znajdują się w centrum każdej galaktyki tak masywnej, jak nasza Droga Mleczna lub masywniejszej. Ale są ciekawi także czarnych dziur w mniejszych galaktykach, takich jak NGC 4395. Znajomość masy czarnej dziury w NGC 4395 – i możliwość jej dokładnego pomiaru – może pomóc astronomom zastosować te techniki do innych czarnych dziur.

Aby określić masę czarnej dziury w NGC 4395, Elena Gallo z University of Michigan i jej współpracownicy zastosowali mapowanie pogłosu. Technika ta mierzy masę monitorując promieniowanie wyrzucane przez dysk akrecyjny otaczający czarną dziurę.  

Podczas, gdy promieniowanie przemieszcza się na zewnątrz z dysku akrecyjnego, przechodzi przez inny obłok materii dalej od czarnej dziury, który jest bardziej rozproszony niż dysk. Obszar ten jest nazywany regionem szerokopasmowym.

Gdy promieniowanie uderza w gaz w regionie szerokopasmowym, powoduje, że atomy w nim przechodzą przemianę. Po przejściu promieniowania atom powraca do poprzedniego stanu. Astronomowie mogą obrazować to przejście, które przejawia się w postaci błysku.

Mierząc, ile czasu potrzeba, aby promieniowanie dysku akrecyjnego uderzyło w obszar szerokopasmowy i wywołało te błyski, astronomowie mogą oszacować, jak daleko od czarnej dziury znajduje się ten obszar. Wykorzystując te informacje, mogą obliczyć masę czarnej dziury. Naukowcy uważają, że odległość obszaru zależy od masy czarnej dziury.

Wykorzystując dane z Obserwatorium MDM, astronomowie obliczyli, że potrzeba około 83 minuty, +/- 14 minut, aby promieniowanie dotarło z dysku akrecyjnego do regionu szerokopasmowego. Aby obliczyć masę czarnej dziury, musieli również zmierzyć prędkość wewnętrzną regionu szerokopasmowego, czyli prędkość, z jaką obłok porusza się pod wpływem grawitacji czarnej dziury. W tym celu wykorzystali spektrometr GMOS zamontowany na teleskopie GEMINI North.

Znając tę liczbę, prędkość regionu szerokopasmowego, prędkość światła i tzw. stałą grawitacyjną, astronomowie byli w stanie stwierdzić, że masa czarnej dziury była około 10 000 razy większa od masy Słońca – ok. 40 razy mniejsza, niż wcześniej sądzono. Jest to również najmniejsza czarna dziura znaleziona dzięki mapowaniu pogłosu.

Informacje te mogą również pomóc astronomom zrozumieć, w jaki sposób duże czarne dziury kształtują galaktyki, w których się znajdują. Pole zwane informacją zwrotną czarnej dziury bada, w jaki sposób czarne dziury wpływają na właściwości swojej galaktyki-gospodarza na znacznie większą skalę, niż ich przyciąganie grawitacyjne.

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…