Czarne dziury i ich wpływ na kształtowanie galaktyk
14 Mar 2010r. w Astronomia Pozagalaktyczna napisał/a Karolina KluczekNajnowsze obserwacje pochodzące z teleskopu kosmicznego Chandra należącego do NASA, dowodzą, że istnieją silne wiatry w okolicach supermasywnych czarnych dziur w pobliskiej galaktyce.
Najnowsze obserwacje pochodzące z teleskopu kosmicznego Chandra należącego do NASA, dowodzą, że istnieją silne wiatry w okolicach supermasywnych czarnych dziur w pobliskiej galaktyce. Odkrycie to sygnalizuje, iż supermasywne czarne dziury mogą odgrywać ważną rolę w rozwoju galaktyk, w których rezydują.
Na zdjęciu widoczny jest złożony obraz galaktyki NGC 1068, jednej z najbliższych najjaśniejszych galaktyk zawierającą szybko rosnącą supermasywną czarną dziurę. Dane z teleskopu kosmicznego Chandra ukazano kolorem czerwonym, dane optyczne zebrane przez Teleskop Hubbla kolorem zielonym, a dane radiowe zebrane przez sieć radioteleskopów VLA (Very Large Array), kolorem niebieskim. Spiralna struktura galaktyki NGC 1068 widoczna jest w danych rentgenowskich i optycznych, natomiast dzięki danym radiowym widoczne są dżety wyrzucane przez centralną supermasywną czarną dziurę.
Przez lata wiadome było, że czarna dziura powiększa się równoległe wraz z galaktyką - gospodarzem. Co więcej, podejrzewano, iż materiał wyrzucony z okolic czarnej dziury - w przeciwieństwie do odłamków surowca wpadającego do dziury - wpływa na ewolucję galaktyki - gospodarza.
Kluczowe pozostaje jednak pytanie czy taki "przepływ wsteczny" z czarnej dziury ma dostateczną moc, aby znacząco wpłynąć na tworzenie galaktyki. Strumienie plazmowej materii (dżety) wyrzucanej z relatywistycznymi prędkościami z biegunów jądra dużych i zarazem głównych galaktyk połączonych w gromady, jak np. gromada galaktyk w Perseuszu, podejrzewane są o kształtowanie swych galaktyk - gospodarzy. Jest to jednakże rzadkie zjawisko. Co zatem z wiatrami wiejącymi z mniejszych, słabiej skupionych galaktyk?
Dla naukowców jednakże, ważniejsze niż olbrzymie choć nieliczne supermasywne czarne dziury w największych galaktykach, jest zaobserwowanie zależności zachodzących między średniej wielkości czarnymi dziurami, a ich galaktyką.
Naukowcy z Instytut technologii w Massachusettes posłużyli się teleskopem Chandra do obserwacji NGC 1068, jednej z najbliższych i najjaśniejszych galaktyk zawierających szybko powiększającą się czarną dziurę. Dziura ta jest tylko dwa razy większa od czarnej dziury znajdującej się w centrum Naszej Galaktyki, uważanej za galaktykę przeciętnych rozmiarów. Obraz rentgenowski i widmo uzyskane przy użyciu spektrometru wysokiej energii z siatką transmisyjną (High Energy Transmission Grating Spectometer) wykazały, że z centrum galaktyki NGC 1068 wydobywa się silny wiatr o prędkości około miliona kilometrów na godzinę. Wiatr ten powstaje gdy gaz otaczający czarną dziurę nabiera prędkości i zwiększa swą temperaturę poprzez krążenie wokół niej. Część gazu zostaje wchłonięta w czarną dziurę, jednak reszta jest odrzucona. Pasmo promieni rentgenowskich o wysokiej energii wytworzone poprzez gaz znajdujący się wokół czarnej dziury, podgrzewa wydostający się z niej gaz, powodując jego świecenie w widmie promieniowania rentgenowskiego o niższej energii.
Po połączeniu pomiarów szybkości rozchodzenia się chmur materii z szacunkowymi danymi dotyczącymi gęstości gazu, uczeni doszli do wniosku, że każdego roku ilość wystrzeliwanej materii jest równa kilku masom Słońca i wędruje na odległość około 3000 lat świetlnych od czarnej dziury. Wiatr może nieść ze sobą wystarczająco dużo energii, by podgrzewać otaczający gaz i hamować powstawanie nowych gwiazd.
Dalsze badania pobliskich galaktyk pozwolą na zbadanie wpływu innych "wycieków" z galaktyk AGN (Active Galactic Nuclei), ułatwiając w ten sposób zrozumienie ewolucji zarówno galaktyk jak i czarnych dziur.
Na zdjęciu widoczny jest złożony obraz galaktyki NGC 1068, jednej z najbliższych najjaśniejszych galaktyk zawierającą szybko rosnącą supermasywną czarną dziurę. Dane z teleskopu kosmicznego Chandra ukazano kolorem czerwonym, dane optyczne zebrane przez Teleskop Hubbla kolorem zielonym, a dane radiowe zebrane przez sieć radioteleskopów VLA (Very Large Array), kolorem niebieskim. Spiralna struktura galaktyki NGC 1068 widoczna jest w danych rentgenowskich i optycznych, natomiast dzięki danym radiowym widoczne są dżety wyrzucane przez centralną supermasywną czarną dziurę.
Przez lata wiadome było, że czarna dziura powiększa się równoległe wraz z galaktyką - gospodarzem. Co więcej, podejrzewano, iż materiał wyrzucony z okolic czarnej dziury - w przeciwieństwie do odłamków surowca wpadającego do dziury - wpływa na ewolucję galaktyki - gospodarza.
Kluczowe pozostaje jednak pytanie czy taki "przepływ wsteczny" z czarnej dziury ma dostateczną moc, aby znacząco wpłynąć na tworzenie galaktyki. Strumienie plazmowej materii (dżety) wyrzucanej z relatywistycznymi prędkościami z biegunów jądra dużych i zarazem głównych galaktyk połączonych w gromady, jak np. gromada galaktyk w Perseuszu, podejrzewane są o kształtowanie swych galaktyk - gospodarzy. Jest to jednakże rzadkie zjawisko. Co zatem z wiatrami wiejącymi z mniejszych, słabiej skupionych galaktyk?
Dla naukowców jednakże, ważniejsze niż olbrzymie choć nieliczne supermasywne czarne dziury w największych galaktykach, jest zaobserwowanie zależności zachodzących między średniej wielkości czarnymi dziurami, a ich galaktyką.
Naukowcy z Instytut technologii w Massachusettes posłużyli się teleskopem Chandra do obserwacji NGC 1068, jednej z najbliższych i najjaśniejszych galaktyk zawierających szybko powiększającą się czarną dziurę. Dziura ta jest tylko dwa razy większa od czarnej dziury znajdującej się w centrum Naszej Galaktyki, uważanej za galaktykę przeciętnych rozmiarów. Obraz rentgenowski i widmo uzyskane przy użyciu spektrometru wysokiej energii z siatką transmisyjną (High Energy Transmission Grating Spectometer) wykazały, że z centrum galaktyki NGC 1068 wydobywa się silny wiatr o prędkości około miliona kilometrów na godzinę. Wiatr ten powstaje gdy gaz otaczający czarną dziurę nabiera prędkości i zwiększa swą temperaturę poprzez krążenie wokół niej. Część gazu zostaje wchłonięta w czarną dziurę, jednak reszta jest odrzucona. Pasmo promieni rentgenowskich o wysokiej energii wytworzone poprzez gaz znajdujący się wokół czarnej dziury, podgrzewa wydostający się z niej gaz, powodując jego świecenie w widmie promieniowania rentgenowskiego o niższej energii.
Po połączeniu pomiarów szybkości rozchodzenia się chmur materii z szacunkowymi danymi dotyczącymi gęstości gazu, uczeni doszli do wniosku, że każdego roku ilość wystrzeliwanej materii jest równa kilku masom Słońca i wędruje na odległość około 3000 lat świetlnych od czarnej dziury. Wiatr może nieść ze sobą wystarczająco dużo energii, by podgrzewać otaczający gaz i hamować powstawanie nowych gwiazd.
Dalsze badania pobliskich galaktyk pozwolą na zbadanie wpływu innych "wycieków" z galaktyk AGN (Active Galactic Nuclei), ułatwiając w ten sposób zrozumienie ewolucji zarówno galaktyk jak i czarnych dziur.
Źródło: Astronomy.com
Fotografia: X-ray (NASA/CXC/ MIT/C.Canizares, D.Evans et al), Optical (NASA/STScI), Radio (NSF/ NRAO/VLA)
Opracowanie: Karolina Kluczek | Waldemar Smolarczyk
Fotografia: X-ray (NASA/CXC/ MIT/C.Canizares, D.Evans et al), Optical (NASA/STScI), Radio (NSF/ NRAO/VLA)
Opracowanie: Karolina Kluczek | Waldemar Smolarczyk
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, 12:56