Czarne dziury i sensacyjne odkrycie w kosmosie. Wykorzystując Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST), naukowcy obserwowali galaktyki wykryte wcześniej w przeglądzie nieba COSMOS, wykonanym przez teleskop Chandra X-ray Observatory. Jak czytamy na łamach „Nature Astronomy”, naukowców szczególnie interesowała jedna z galaktyk, z supermasywną czarną dziurą LID-568 w środku. Jak podają National Geographic i Nature, zapewne powstała, gdy kosmos po Wielkim Wybuchu miał zaledwie półtora miliarda lat (jego wiek szacuje się na 13,7 miliardów lat). Jednak to nie wiek i rozmiar czarnej dziury zaskoczyły badaczy.

Używając spektrografu NIRSpec, zaobserwowano, że z okolic centrum obiektu wydostają się ogromne ilości gazu. Co więcej, „prędkość i rozmiar tych wypływów wskazywały na gigantyczny epizod karmienia czarnej dziury”. Badacze kosmosu nie spodziewali się, że czarna dziura może mieć takie właściwości. Wiedza o czarnych dziurach i ich żarłoczności wymaga zweryfikowania?

Redakcja poleca

Czujesz to podczas snu? Wyjaśniamy czym jest "zmora"

Wulkan Yellowstone. NASA ma ryzykowny plan, by ratować świat

Asteroida Apophis zagraża Ziemi? Ujawnili scenariusz, nowe prognozy

Odkrycie w kosmosie. Czarna dziura jak potwór, "pożera, łamie zasady"

Czarna dziura LID-568 ma nietypowe cechy jak na tego typu obiekt w kosmosie. Może i nie ma zbyt dużej masy jak na supermasywne czarne dziury, ale pochłania materię wręcz w zawrotnym tempie. Jest nawet 40 razy większe niż zakładają to teorie naukowe i modele kosmologiczne. Być może nawet z tego powodu czarna dziura przybiera skokowo na masie. Jak podsumowała Julia Scharwächter, astronomka z Gemini Observatory/NSF NOIRLab i współautorka badania – „ta czarna dziura ucztuje”.

Jak się okazało, supermasywna czarna dziura pochłania materię aż do raz 40 razy szybciej niż wynikałoby to z jej limitu Eddingtona (albo jasności Eddingtona). Limit ten określa, jaką jasność może osiągnąć obiekt astronomiczny, a także jak szybko może absorbować materię i jednocześnie pozostawać w równowadze- wyjaśnia National Geographic.

Supermasywna czarna dziura LID-568 zaskakuje również jasnością dysku akrecyjnego (wirująca dookoła struktura uformowana przez pył i gaz). Jest większa niż jest to teoretycznie możliwe.

Jak powstają czarne dziury? Formują się, gdy w momencie śmierci gwiazdy dochodzi do zapadnięcia się jądra (kolaps) pod wpływem grawitacji. Dochodzi do eksplozji, a gwiazda w ostatnim tchnieniu wyrzuca w przestrzeń kosmiczną ogromną ilość materii i promieniowania. Po kolapsie powstaje niezwykle gęsty twór. Zajmowany przez niego obszar czasoprzestrzeni ma potwornie silną grawitację. Czarną dziurę otacza matematycznie zdefiniowana powierzchnia nazywana horyzontem zdarzeń, która wyznacza granicę bez powrotu. Po jego przekroczeniu nie ucieknie stamtąd nawet światło. Co ważne, zgodnie z ogólną teorią względności, do powstania czarnej dziury niezbędne jest nagromadzenie dostatecznie dużej masy w odpowiednio małej objętości. 

Do silnego zakrzywienia czasoprzestrzeni dochodzi w pobliżu masywnych obiektów, takich jak galaktyki czy czarne dziury. Czas płynie tam wolniej. Z kolei światło przechodzące w pobliżu takiego obiektu zmienia swój kierunek pod wpływem jej grawitacji. To zjawisko nazywamy soczewkowaniem grawitacyjnym- wyjaśnia National Geographic.

jak działają czarne dziury? Fot: Shutterstock/Elena11

Co więcej, gdy pojedyncze czarne dziury łączą się, powstają bardziej masywne obiekty. To supermasywne czarne dziury. Przykładowo, niektóre supermasywne czarne dziury mają masę aż 30 miliardów większą od Słońca. Największa znana czarna dziura znajduje się w centrum galaktyki Holm15A. Jest aż 40 mld razy cięższa niż Słońce.

Gdy dwie galaktyki zderzą się i zaczną przekształcać się w jedną, zmieniają się także znajdujące się w ich centrach czarne dziury. Gdy powstaje ich binarny układ, poruszają się po powiązanej orbicie. Zdaniem naukowców, naturalnym dalszym krokiem binarnych układów jest ostatecznie ich "zlanie się" w jeden, ale nigdy tego jeszcze nie zaobserwowano- wyjaśnia PolskieRadio24.

Warto przypomnieć, że czarnych dziur nie można obserwować bezpośrednio. Ich obecność wykrywa się się na podstawie ich oddziaływania z otaczającą materią oraz światłem i innymi rodzajami promieniowania elektromagnetycznego. 

Odkrycie LID-568 rzuca nowe światło na mechanizmy powstawanie czarnych dziur i tego co się z nimi dzieje dalej. Okazuje się, że supermasywne czarne dziury mogą się formować zaledwie w wyniku jednego wielkiego ucztowania.

Redakcja poleca

Wulkan Yellowstone wybuchnie? Tak wyglądałaby erupcja, scenariusz

Źródło: TVN24, Uniwersytet Jagielloński, National Geographic, Urania – Polski Portal Astronomiczny, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Dziękujemy za przeczytanie artykułu do końca. Bądź na bieżąco! Polub naszą stronę na Facebooku