Przejdź do głównej zawartości

Gwiazdowa czarna dziura, której nie powinno być

Szacuje się, że w naszej Drodze Mlecznej jest 100 mln gwiazdowych czarnych dziur – kosmicznych ciał utworzonych przez zapadnięcie się masywnych gwiazd i tak gęstych, że nawet światło nie jest w stanie z nich uciec. Do tej pory naukowcy oszacowali masę pojedynczej gwiazdowej czarnej dziury w naszej galaktyce na nie więcej niż 20 mas Słońca. Ale odkrycie ogromnej czarnej dziury obaliło to założenie.


Zespół kierowany przez prof. LIU Jifenga z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Chin (NAOC) zauważył gwiazdową czarną dziurę o masie 70 Słońc. Monstrualna czarna dziura znajduje się 15 000 lat świetlnych od Ziemi i została nazwana przez naukowców LB-1.

Odkrycie to było dużą niespodzianką. „Zgodnie z większością obecnych modeli ewolucji gwiazd, czarne dziury o takiej masie nie powinny istnieć w naszej galaktyce. Myśleliśmy, że bardzo masywne gwiazdy o składzie chemicznym typowym dla Drogi Mlecznej muszą wyrzucić większość gazu gdy zbliżają się do końca swojego życia. Dlatego nie powinny pozostać po nich tak masywne obiekty. LB-1 jest dwa razy większa, niż było uważane za możliwe” – powiedział prof. LIU.

Jeszcze kilka lat temu gwiazdowe czarne dziury można było odkryć tylko wtedy, gdy pochłonęły gaz z gwiazdy towarzyszącej. Proces ten tworzy silne emisje rentgenowskie, wykrywalne z Ziemi, które wskazują obecność zapadniętego obiektu,

Ogromna większość gwiazdowych czarnych dziur w naszej galaktyce nie jest jednak zaangażowana w kosmiczny bankiet, a zatem nie emitują promieniowania X. W rezultacie tylko ok. dwa tuziny czarnych dziur w Galaktyce zostało dobrze zidentyfikowane i zmierzone.

Aby zapobiec temu ograniczeniu, prof. LIU i jego współpracownicy zbadali niebo przy pomocy chińskiego teleskopu Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST), szukając gwiazd krążących wokół niewidzialnych obiektów, przyciąganych przez grawitację.

Ta technika obserwacyjna została po raz pierwszy zaproponowana przez angielskiego naukowca Johna Michella w 1783 r., ale stała się możliwa do zrealizowania dopiero dzięki najnowszym udoskonaleniom technologicznym teleskopów i detektorów.

Jednak takie poszukiwania są jak szukanie przysłowiowej igły w stogu siana: tylko jedna gwiazda na tysiąc może krążyć wokół czarnej dziury.

Po wstępnym odkryciu, do określenia parametrów fizycznych układu wykorzystano największe na świecie teleskopy optyczne: 10,4-metrowy hiszpański Gran Telescopio Canarias i 10-metrowy teleskop Keck I w Stanach Zjednoczonych. Rezultaty były fantastyczne: zaobserwowano gwiazdę ośmiokrotnie masywniejszą od Słońca okrążającą czarną dziurę o masie 70 Słońc w czasie 79 dni.

Odkrycie LB-1 idealnie dopasowuje się do kolejnego przełomu w astrofizyce. Ostatnio detektory LIGO i Virgo zaczęły wychwytywać fale w czasoprzestrzeni wywołane zderzeniami czarnych dziur w odległych galaktykach. Co ciekawe, czarne dziury uczestniczące w takich zdarzeniach są również znacznie większe niż to, co wcześniej uważano za typowe.

Bezpośrednia obserwacja LB-1 dowodzi, że ta populacja nadmiernie masywnych czarnych dziur istnieje nawet na naszym własnym podwórku. „To odkrycie zmusza nas do ponownego zbadania modeli powstawania czarnych dziur o masie gwiazdowej” – powiedział dyrektor LIGO, prof. David Reitze z University of Florida w USA.

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…