Przeskocz do treści

Delta mi!

Aktualności (nie tylko) fizyczne

Ławica czarnych dziur

Piotr Zalewski

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: marzec 2005
  • Publikacja elektroniczna: 21-02-2011
obrazek

NASA/CXC/MIT/F.K.Baganoff et al.

Supermasywna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej

NASA/CXC/MIT/F.K.Baganoff et al.

Supermasywna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej

Wspólną cechą łowców z powołania jest cierpliwość. Kolejną – znajomość zwyczajów tropionej zwierzyny. Dobry wędkarz wie, gdzie zakotwiczyć łódkę, aby złapać rekordowego suma.

Zwierzyna może być różna, ale podstawowa strategia jest zawsze taka sama. Trzeba znać miejsce, w którym warto zaczaić się, a następnie cierpliwie czekać.

Właśnie taka myśl przyświecała pomysłowi długoterminowego monitorowania centrum Drogi Mlecznej za pomocą kosmicznego Obserwatorium Promieni-X Chandra.

Dziesiątego stycznia 2005 roku ukazał się raport Obserwatorium podsumowujący pięć lat trwania programu. Ponieważ czas obserwacyjny Chandry jest niezwykle cenny, to program monitorowania centrum Drogi Mlecznej musiał zadowolić się pojedynczymi pomiarami robionymi w kilkumiesięcznych odstępach. W sumie wykonano 16 obserwacji za pomocą instrumentu ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer).

Pomimo to udało się zaobserwować cztery zmienne źródła promieniowania rentgenowskiego (zobacz animację na stronie internetowej Delty) w obrębie trzech lat świetlnych wokół Strzelca math czyli potwornie masywnej czarnej dziury okupującej centrum Naszej Galaktyki.

Każde z tych źródeł jest najprawdopodobniej układem podwójnym czarnej dziury i rezerwuaru materii, czyli zwykłej gwiazdy, z którego czarna dziura może czerpać. Przepływająca materia rozgrzewa się do bardzo wysokich temperatur i świeci w zakresie promieniowania X, a ponieważ karmienie odbywa się w sposób nieregularny, to intensywność świecenia zmienia się w czasie.

Z liczby wykrytych układów podwójnych można wnioskować, jaka jest ogólna liczba czarnych dziur w okolicach centrum Drogi Mlecznej. Wygląda na to, że ławica ta zawiera ich ponad dziesięć tysięcy!

Przyjmuje się, że tak duża koncentracja tych ciężkich obiektów wynika z trwajacego miliardy lat procesu nazwanego dynamicznym tarciem. Wszystkie obiekty wzajemnie oddziałują poprzez grawitację. Średnio jednak cięższe obiekty są spowalniane, podczas gdy lżejsze rozpędzane. W rezultacie czarne dziury i (w mniejszym stopniu) gwiazdy neutronowe, orbitując wokół centralnej czarnej dziury, zbliżają się do niej, a obiekty lżejsze oddalają się.

Efekt ten, przewidziany dekadę temu, wydaje się właśnie znajdywać pośrednie potwierdzenie.

Drugim mechanizmem, wydającym się tłumaczyć przeprowadzone obserwacje, jest przechwytywanie zwykłych gwiazd przez czarne dziury, skutkujące powstawaniem układów podwójnych.

Trzecim, w końcu, jest stopniowe zubażanie centrum galaktyk w zwykłe gwiazdy, co tłumaczy, dlaczego miejsca te mogą być relatywnie spokojne, pomimo olbrzymiego tłoku.

Przeprowadzone obserwacje mogą pomóc w wyjaśnieniu mechanizmu powstawania supermasywnych czarnych dziur. Przewiduje się, że mniej więcej raz na milion lat jedna zwykła czarna dziura pada łupem supermasywnego potwora. W ten sposób można jednak wytłumaczyć zaledwie pochodzenie kilku procent masy centralnej czarnej dziury.

Dalsze obserwowanie Strzelca math na pewno nie zaszkodzi.