Przejdź do głównej zawartości

Gwałtowne rozbłyski w sercu czarnej dziury

Międzynarodowy zespół astronomów wykorzystał najnowocześniejsze kamery, aby stworzyć film o prędkości 300 klatek na sekundę przedstawiający rosnący układ czarnej dziury z niespotykaną dotąd szczegółowością. W trakcie tego procesu odkryli nowe wskazówki pozwalające zrozumieć bezpośrednie otoczenie tych zagadkowych obiektów.


Czarne dziury mogą karmić pobliską gwiazdę i tworzyć ogromne dyski akrecyjne. Tutaj wpływ silnej grawitacji czarnej dziury i własnego pola magnetycznego materii może spowodować gwałtowne zmieniający się poziom promieniowania emitowanego z układu jako całości.

Promieniowanie to zostało wykryte w świetle widzialnym przez instrument HiPERCAM Gran Telescopio Canarias (La Palma, Wyspy Kanaryjskie) oraz w promieniach X przez obserwatorium NICER na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Badany układ czarnej dziury nazywa się MAXI J1820+070 i został odkryty na początku 2018 roku. Znajduje się około 10 000 lat świetlnych stąd, w naszej własnej Drodze Mlecznej i ma masę ok. 7 słońc.

Badanie takich układów jest zwykle trudne, ponieważ ich odległości sprawiają, że są zbyt słabe i zbyt małe, aby je zobaczyć – nawet przy użyciu Teleskopu Horyzontu Zdarzeń, który niedawno wykonał obraz czarnej dziury w centrum galaktyki M87. Instrumenty HiPERCAM i NICER pozwalają jednak naukowcom tworzyć „filmy” zmieniającego się światła z układu z prędkością ponad 300 klatek na sekundę, rejestrując gwałtowne „pęknięcia” i „rozbłyski” światła widzialnego i rentgenowskiego.

John Paice z University of Southampton i Inter-University Centre for Astronomy & Astrophysics w Indiach był głównym autorem badania prezentującego te wyniki, a także artystą, który stworzył film. Wyjaśnił pracę w następujący sposób: „Film powstał przy użyciu realnych danych, ale został spowolniony do 1/10 rzeczywistej prędkości, aby ludzkie oko mogło rozpoznać najszybsze rozbłyski. Widzimy, jak materia wokół czarnej dziury jest tak jasna, że przyćmiewa gwiazdę, którą pochłania, a najszybsze migotanie trwa tylko kilka milisekund – to wydajność setek Słońc i więcej emitowana w okamgnieniu.”

Naukowcy odkryli również, że spadkom na poziomie promieni rentgenowskich towarzyszy wzrost światła widzialnego (i odwrotnie). Najszybsze błyski w świetle widzialnym pojawiły się ułamek sekundy po promieniach X. Takie wzory pośrednio ujawniają obecność wyraźnej plazmy.

Nie pierwszy raz znaleziono coś takiego; ułamek sekundy różnicy między promieniowaniem rentgenowskim a światłem widzialnym została zauważona w dwóch innych układach, w których znajdują się czarne dziury, ale nigdy nie zaobserwowano tego poziomu szczegółowości.

Dr Poshak Gandhi ze Southampton skomentował znaczenie tych odkryć: „Fakt, że widzimy to teraz w trzech układach, wzmacnia przekonanie, że jest to cecha jednocząca takie rosnące czarne dziury. Jeżeli to prawda, to musi nam powiedzieć coś fundamentalnego na temat działania plazmy wokół czarnej dziury.”

„Nasze najnowsze pomysły odwołują się do głębokiego związku między opadającymi po spirali a odpływającymi kawałkami plazmy. Ale są to ekstremalne warunki fizyczne, których nie możemy odtworzyć w laboratoriach na Ziemi i nie rozumiemy, jak natura tym zarządza. Takie dane będą miały kluczowe znaczenie dla prawidłowej teorii.”

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…