Żarłoczne czarne dziury
21 Lip 2008r. w Galaktyki napisał/a Beata GórkaWedług najnowszych doniesień zarówno duże, jak i małe czarne dziury mogą mieć podobne upodobania w odżywianiu się.
Największe czarne dziury mogą się odżywiać tak samo jak te najmniejsze oraz podstawy teleskopotwórcze, głoszą najnowsze opracowania Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra przy Instytucie NASA. To odkrycie popiera teorię relatywizmu Einsteina, mówiącą iż czarne dziury niezależnie od swoich rozmiarów mają wiele cech wspólnych, i stanowi wielką pomoc przy badaniach nad nowymi rodzajami czarnych dziur.
Galaktyka M81 na podstawie zdjęć i danych NASA
Tą konkluzję wyciągnięto na podstawie długotrwałych obserwacji spiralnej galaktyki M81 oddalonej o około 12 milionów lat świetlnych od Ziemi. W centrum M81 znajduje się czarna dziura o masie ok. 70 milionów Słońc i generująca energię i radiację w postaci pyłu gwiezdnego w obrębie centrum galaktyki z wielką prędkością.
Jako kontrastowe do nich istnieją tzw. gwiezdne czarne dziury, 10-krotnie cięższe od Słońca i mające inny sposób na zaspokojenie swoich potrzeb odżywczych. Te mniejsze czarne dziury zdobywają niezbędne im substancje odżywcze poprzez wystrzelenie gazu na orbitującą grupę gwiazd. Ponieważ mniejsze i większe czarne dziury znaleziono w innych miejscach galaktyki, a ich żywienie różniło się znacznie, zastanawiano się, czy odżywiają się w ten sam sposób.
Wykorzystując te fakty oraz korzystając ze szczegółowego modelu, zespołowi naukowców udało się porównać możliwości czarnych dziur z M81 z gwiezdnymi czarnymi dziurami. Rezultat tych badań pokazał jednoznacznie, że zarówno małe, jak i duże czarne dziury odżywiają się podobnie, a promieniowanie które wytwarzają jest zbliżone (dotyczy to zarówno promieni rentgenowskich jak i wiązki optycznej i świetlnej.
Jeden z punktów teorii relatywizmu Einsteina mówi, że czarne dziury są prostymi tworami, a jedynie ich masa i prędkość determinują ich wpływ na czasoprzestrzeń. Ostatnie odkrycia dowodzą poprawności tej teorii.
„To odkrycie potwierdza, że sposób odżywiania się czarnych dziur różnej wielkości może być zbliżony”, stwierdziła Sera Markoff z Instytutu Astronomicznego w Amsterdamie(Holandia), który przewodził tym badaniom. „Sądziliśmy, że owszem taki może być wynik końcowy, ale teraz musimy te wyniki połączyć ze sobą w logiczną całość i znaleźć punkt wspólny”.
Model badawczy skonstruowany przez Markoff i jej kolegów miał na celu badanie czarnych dziur i ich najbliższego otoczenia. Otoczka ta produkuje większość promieniowania rentgenowskiego i światła optycznego. Większa ilość obu tych strumieni pochodzi z jądra czarnej dziury. Wielowiązkowa wiązka jest niezbędna, by wyemitować tego rodzaju źródła światła.
„Jeśli przyjrzeć się dostępnym danym, to widać dokładnie, że nasz model funkcjonuje bez zarzutu zarówno w odniesieniu do modelu M81, jak i mniejszych modeli”, stwierdził Michael Nowak, współautor badań z Instytutu Technologicznego w Massachusetts. „Wszystkie parametry są w zasadzie identyczne, z wyjątkiem masy większej o 10 milionów razy”.
Oprócz podobnego sposobu odżywiania się jedna z czarnych dziur w M81 jest gęstsza, prawdopodobnie z powodu „niedożywienia”. Jakkolwiek jest ona jedną z najjaśniej widzianych z Ziemi z uwagi na fakt jej relatywnej bliskość, która umożliwia wysokiej jakości obserwacje.
„Wygląda na to, że niedożywione czarne dziury są prostsze w obserwacji, pewnie dlatego też możemy zobaczyć je bliżej”, stwierdził Andrew Young z Uniwersytetu w Brystolu (Anglia). „Wydają się one zupełnie nie przejmować faktem, skąd zdobędą pożywienie”.
Te badania powinny się przydać przy wykrywaniu właściwości trzeciej grupy czarnych dziur, zwanych średniozaawansowanymi czarnymi dziurami, o masie zawierającej się w przedziale pomiędzy masą gwiezdnych czarnych dziur, a tą charakterystyczną dla największych spośród nich. Niektóre z nich zostały już odkryte, ale ich usystematyzowanie wzbudza wiele kontrowersji, także specyficzne właściwości tych że czarnych dziur mogą okazać się wielce przydatne.
Przy współpracy nad w/w badaniami w Chandra użyto m.in. trzech teleskopów do monitorowania ścieżki świetlnej M81: Wielkiego Wiatrochronu Radioteleskopowego, Bardzo Dużego Teleskopu i Teleskopu o Bardzo Długiej Linii Przewodzącej) dwóch milimetrowych teleskopów (the Plateau de Bure Interferometer i Teleskopu Submillimetrowgo) oraz Lick Observatory. Obserwacje te przeprowadzono na sucho, by upewnić się, że zmiana jasności wiązki światła nie wpłynie na zmianę w sposobie odżywianaia się czarnych dziur. Chandra to jedyny satelita rentgenowski zdolny do odizolowania promieniowania czarnych dziur od promieniowania pochodzącego z pozostałych części galaktyki.
Ten rezultat potwierdza przypuszczenia wysunięte z poprzednich mniej szczegółowych badań Andrei Merloniego z Instytutu Maxa Plancka ds. Fizyki Pozaziemskiej(MPE) w Garching (Niemcy) wraz z zespołem, które wysunęły tezę jakoby podstawowe cechy dużych czarnych dziur były zbliżone do mniejszych. Ich badania jednakże nie opierały się na symulacjach, wieloletnich i różnorodnych obserwacjach, ani też na szczegółowym modelu fizycznym.
Wyniki w/w badań ukażą się w nadchodzącym numerze The Astrophysical Journal.
Tłumaczenie: Beata Górka
Galaktyka M81 na podstawie zdjęć i danych NASA
Tą konkluzję wyciągnięto na podstawie długotrwałych obserwacji spiralnej galaktyki M81 oddalonej o około 12 milionów lat świetlnych od Ziemi. W centrum M81 znajduje się czarna dziura o masie ok. 70 milionów Słońc i generująca energię i radiację w postaci pyłu gwiezdnego w obrębie centrum galaktyki z wielką prędkością.
Jako kontrastowe do nich istnieją tzw. gwiezdne czarne dziury, 10-krotnie cięższe od Słońca i mające inny sposób na zaspokojenie swoich potrzeb odżywczych. Te mniejsze czarne dziury zdobywają niezbędne im substancje odżywcze poprzez wystrzelenie gazu na orbitującą grupę gwiazd. Ponieważ mniejsze i większe czarne dziury znaleziono w innych miejscach galaktyki, a ich żywienie różniło się znacznie, zastanawiano się, czy odżywiają się w ten sam sposób.
Wykorzystując te fakty oraz korzystając ze szczegółowego modelu, zespołowi naukowców udało się porównać możliwości czarnych dziur z M81 z gwiezdnymi czarnymi dziurami. Rezultat tych badań pokazał jednoznacznie, że zarówno małe, jak i duże czarne dziury odżywiają się podobnie, a promieniowanie które wytwarzają jest zbliżone (dotyczy to zarówno promieni rentgenowskich jak i wiązki optycznej i świetlnej.
Jeden z punktów teorii relatywizmu Einsteina mówi, że czarne dziury są prostymi tworami, a jedynie ich masa i prędkość determinują ich wpływ na czasoprzestrzeń. Ostatnie odkrycia dowodzą poprawności tej teorii.
„To odkrycie potwierdza, że sposób odżywiania się czarnych dziur różnej wielkości może być zbliżony”, stwierdziła Sera Markoff z Instytutu Astronomicznego w Amsterdamie(Holandia), który przewodził tym badaniom. „Sądziliśmy, że owszem taki może być wynik końcowy, ale teraz musimy te wyniki połączyć ze sobą w logiczną całość i znaleźć punkt wspólny”.
Model badawczy skonstruowany przez Markoff i jej kolegów miał na celu badanie czarnych dziur i ich najbliższego otoczenia. Otoczka ta produkuje większość promieniowania rentgenowskiego i światła optycznego. Większa ilość obu tych strumieni pochodzi z jądra czarnej dziury. Wielowiązkowa wiązka jest niezbędna, by wyemitować tego rodzaju źródła światła.
„Jeśli przyjrzeć się dostępnym danym, to widać dokładnie, że nasz model funkcjonuje bez zarzutu zarówno w odniesieniu do modelu M81, jak i mniejszych modeli”, stwierdził Michael Nowak, współautor badań z Instytutu Technologicznego w Massachusetts. „Wszystkie parametry są w zasadzie identyczne, z wyjątkiem masy większej o 10 milionów razy”.
Oprócz podobnego sposobu odżywiania się jedna z czarnych dziur w M81 jest gęstsza, prawdopodobnie z powodu „niedożywienia”. Jakkolwiek jest ona jedną z najjaśniej widzianych z Ziemi z uwagi na fakt jej relatywnej bliskość, która umożliwia wysokiej jakości obserwacje.
„Wygląda na to, że niedożywione czarne dziury są prostsze w obserwacji, pewnie dlatego też możemy zobaczyć je bliżej”, stwierdził Andrew Young z Uniwersytetu w Brystolu (Anglia). „Wydają się one zupełnie nie przejmować faktem, skąd zdobędą pożywienie”.
Te badania powinny się przydać przy wykrywaniu właściwości trzeciej grupy czarnych dziur, zwanych średniozaawansowanymi czarnymi dziurami, o masie zawierającej się w przedziale pomiędzy masą gwiezdnych czarnych dziur, a tą charakterystyczną dla największych spośród nich. Niektóre z nich zostały już odkryte, ale ich usystematyzowanie wzbudza wiele kontrowersji, także specyficzne właściwości tych że czarnych dziur mogą okazać się wielce przydatne.
Przy współpracy nad w/w badaniami w Chandra użyto m.in. trzech teleskopów do monitorowania ścieżki świetlnej M81: Wielkiego Wiatrochronu Radioteleskopowego, Bardzo Dużego Teleskopu i Teleskopu o Bardzo Długiej Linii Przewodzącej) dwóch milimetrowych teleskopów (the Plateau de Bure Interferometer i Teleskopu Submillimetrowgo) oraz Lick Observatory. Obserwacje te przeprowadzono na sucho, by upewnić się, że zmiana jasności wiązki światła nie wpłynie na zmianę w sposobie odżywianaia się czarnych dziur. Chandra to jedyny satelita rentgenowski zdolny do odizolowania promieniowania czarnych dziur od promieniowania pochodzącego z pozostałych części galaktyki.
Ten rezultat potwierdza przypuszczenia wysunięte z poprzednich mniej szczegółowych badań Andrei Merloniego z Instytutu Maxa Plancka ds. Fizyki Pozaziemskiej(MPE) w Garching (Niemcy) wraz z zespołem, które wysunęły tezę jakoby podstawowe cechy dużych czarnych dziur były zbliżone do mniejszych. Ich badania jednakże nie opierały się na symulacjach, wieloletnich i różnorodnych obserwacjach, ani też na szczegółowym modelu fizycznym.
Wyniki w/w badań ukażą się w nadchodzącym numerze The Astrophysical Journal.
Tłumaczenie: Beata Górka
Komentarze użytkowników
( DODAJ SWÓJ )
Nikt jeszcze nie napisał komentarza do tego materiału.Napisz komentarz
Odpowiedz na pytanie zadane w sondzie.
Zjawiska oraz wydarzenia w nadchodzącym miesiącu.
Zagłosuj lub zgłoś swoją stronę.
Ostatnio pisaliście:
Twoje Imię
20.03.2023, 12:54