Przejdź do głównej zawartości

Potwór w środku Drogi Mlecznej... wiruje powoli?

Monstrualna czarna dziur w centrum galaktyki Drogi Mlecznej po raz kolejny okazuje się dziwniejsza od fikcji. Nowe badania naukowców pokazały, że supermasywna czarna dziura w centrum naszej galaktyki zbytnio nie wiruje, co dostarcza więcej dowodów na to, że prawdopodobnie nie posiada dżetów.


Supermasywne czarne dziury, takie jak Sgr A* – monstrualna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej – charakteryzują się tylko dwiema liczbami: masą i spinem, ale mają krytyczny wpływ na powstawanie i ewolucję galaktyk. Według dr Avi Loeba, Franka B. Bairda Jr. profesora nauk ścisłych z Harvardu i astronoma CfA, a także współautora badań „czarne dziury uwalniają ogromne ilości energii, która usuwa gaz z galaktyk, a tym samym kształtuje ich historię formowania się gwiazd.”

Chociaż naukowcy wiedzą, że masa centralnych czarnych dziur ma krytyczny wpływ na galaktykę macierzystą, zmierzenie wpływu ich spinu nie jest łatwe. Jak ujął to Loeb: „wpływ wirowania czarnych dziur na orbity pobliskich gwiazd jest subtelny i trudny do bezpośredniego zmierzenia”.

Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób Sgr A* wpłynęła na powstanie i ewolucję Drogi Mlecznej, Loeb i dr Giacomo Fragione z Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA) zbadali orbity gwiezdne i przestrzenne rozmieszczenie gwiazd typu widmowego S – najbliższych gwiazd krążących wokół Sgr A* i podróżujących z prędkością do kilku procent prędkości światła – aby ograniczyć tempo wirowania czarnej dziury. „Doszliśmy do wniosku, że supermasywna czarna dziura w centrum naszej galaktyki wiruje powoli. Może to mieć poważne konsekwencje dla wykrywalności aktywności w centrum Drogi Mlecznej i przyszłych obserwacji Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (EHT)” – powiedział Fragione.

Wydaje się, że gwiazdy typu S są ograniczone na dwóch preferowanych płaszczyznach. Loeb i Fragione wykazali, że gdyby Sgr A* miała znaczący spin, preferowane płaszczyzny orbity gwiazd w momencie ich narodzin pozostałyby do obecnej chwili niewyrównane. „W naszych badaniach wykorzystaliśmy niedawno odkryte gwiazdy typu S, aby wykazać, że spin czarnej dziury Sgr A* musi być mniejszy niż 10% jej maksymalnej wartości, co odpowiada czarnej dziurze wirującej z prędkością światła. W przeciwnym razie wspólne płaszczyzny orbit tych gwiazd nie pozostałyby wyrównane podczas ich życia, jak widać to dzisiaj” – powiedział Loeb.

Wynik badania wskazuje również na inny ważny szczegół dotyczący Sgr A*: jest mało prawdopodobne, aby miała dżet. „Uważa się, że dżety są napędzane przez wirujące czarne dziury, które działają jak olbrzymie koło zamachowe” – powiedział Loeb, a Fragione dodał: „Rzeczywiście, nie ma dowodów na aktywność dżetów w Sgr A*. Zbliżająca się analiza danych z EHT rzuci więcej światła na tę kwestię”.

Odkrycie to zostało opublikowane na kilka dni przed ogłoszeniem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 2020 roku, która została częściowo przyznana naukowcom Reinhardowi Genzelowi i Andrei Ghez za ich przełomowe badania wykazujące, że Sgr A* jest czarną dziurą. „Genzel i Ghez monitorowali ruch gwiazd wokół niej. Mierzyli jej masę ale nie spin. Ustaliliśmy pierwszą wąską granicę spinu Sgr A*, dodając, że odkrycie nie byłoby możliwe bez oryginalnej pracy Genzel i Ghez nagrodzonej Noblem” – powiedział Loeb.

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