Przejdź do głównej zawartości

Astronomowie wykonują kompozycję rysunków czarnych dziur

Kiedy dwie galaktyki się zderzają, ich centralne czarne dziury łączą się, emitując fale grawitacyjne. Astronomowie twierdzą, że efekt odrzutu czasem wykopuje połączoną czarną dziurę z galaktyki, jednocześnie ciągnąc pobliskie gwiazdy.


Astronomowie sądzą, że wszystkie masywne galaktyki zawierają w swoim wnętrzu czarną dziurę ważącą miliony do miliardów mas Słońca. Mniejsze czarne dziury mogą być obecne w jądrach galaktyk karłowatych. Najbardziej znana centralna czarna dziura to ta wewnątrz galaktyki M87, która stała się pierwszą sfotografowaną czarną dziurą w 2019 roku. Kiedy dwie galaktyki łączą się, ich gwiazdy w większości po prostu mieszają się bez kolizji, ale dwie centralne czarne dziury się łączą. Fuzja wytwarza fale grawitacyjne przenoszące ekstremalne ilości energii, porównywalne do bomby atomowej o masie kilku słońc. Można sobie wyobrazić, że jeżeli ta energia zostanie wypromieniowana nawet nieco asymetrycznie, nastąpi odrzut w przeciwnym kierunku. Jeżeli odrzut jest wystarczająco silny, powstająca połączona czarna dziura zostaje wyrzucona z własnej galaktyki. Jakiekolwiek gwiazdy, które były z nią związane grawitacyjnie, zostaną podczas tego zdarzenia wyszarpnięte. Tak powstają bardzo zwarte gromady gwiazd (hypercompact stellar clusters – HCSC). A przynajmniej zgodnie z teorią; obserwacyjnie nie zostały jeszcze potwierdzone.

Grupa astronomów doszła do wniosku, że HCSC mogą być ukryte w istniejących bazach danych, w tym tych z teleskopu Gaia oraz przeglądu SDSS. Ale szybko zdali sobie sprawę, że nikt nie poczynił wystarczająco szczegółowych prognoz dotyczących tego, jak będą wyglądać w bazie danych. Tak więc, jako pierwszy krok w swoich poszukiwaniach, opracowali własne prognozy i opublikowali je w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Zespół prognozuje kolory, obrazy i widma HCSC specjalnie dostosowane do każdej bazy danych. Obliczyli również, jak wyglądałaby gromada w dwuwymiarowym obrazie teleskopu.

Jeżeli naukowcom uda się zidentyfikować pierwszą rzeczywistą HCSC, mogą wyliczyć prędkość “kopnięcia”, jaką otrzymała z odrzutu po połączeniu się dwóch galaktyk, z których wyłoniła. Zostało to obliczone na podstawie symulacji fal grawitacyjnych, ale są one oparte na teoriach, które należy potwierdzić obserwacjami.

Wszelkie wyrzucane czarne dziury na obrzeżach Galaktyki będą wynikiem połączenia galaktyki karłowatej z młodą Drogą Mleczną, która niedawno zapoczątkowała formowanie od zera masywnej czarnej dziury w swoim centrum. Te połączone czarne dziury powinny być o masie pośredniej; od setek do tysięcy mas Słońca. „Dyskutuje się o istnieniu czarnych dziurach o masie pośredniej. Jeżeli rzeczywiście znajdziemy HCSC, jednocześnie pokażemy istnienie takich czarnych dziur. Możemy to następnie potwierdzić, mierząc masę czarnych dziur za pomocą obserwacji spektroskopowych HCSC” – powiedział Davide Lena, pierwszy autor pracy.

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