[Cytadela] Luka w klasyfikacji dziur 

Odszkodowanie za dziurÄ™ w drodze

http://www.esa.int/images/XMM_medium_mass_blackhole_20May09_Heidi_Sagerud_L.jpgCzarne dziury to prawdziwe pere³ki dla wszystkich zajmuj±cych siê pisaniem o astronomii – nie do¶æ, ¿e ciesz± siê sporym zainteresowaniem astronomów, serwuj±cych w zamian relatywnie czêsto nowe rewelacje na ich temat, to sama wzmianka o tajemniczych i przera¿aj±cych obiektach potrafi czasem przyci±gn±æ do tematu osobników, którym na co dzieñ nie ca³kiem po  drodze z kosmicznymi zagadnieniami. Krótko mówi±c – czarne dziury to z³ote kury dla popularyzatorów astronomii.

Mimo jednak ogromnego zainteresowania czarnymi dziurami ze strony naukowców i niezliczonych prac badawczych, zg³êbiaj±cych tajniki tych kosmicznych potworów, nasza wiedza na ich temat ci±gle jest ograniczona i daleko jej do kompletno¶ci. Jedn± z najpilniejszych zagadek, czekaj±cych na rozwi±zanie, jest kwestia ziej±cej pustk± luki w klasyfikacji czarnych dziur – luki, która byæ mo¿e obecnie zosta³a w koñcu zape³niona.

Poniewa¿ jaki¶ czas ju¿ nie pisa³em o czarnych dziurach (dla zainteresowanych polecam jednak w szczególno¶ci moje wpisy tutaj, tutaj i jeszcze tutaj), warto jak s±dzê krótko przypomnieæ w czym w ogóle jest problem. Czarne dziury jako takie powstaj± w zasadzie wtedy, gdy bardzo masywna gwiazda koñczy swoje niezbyt d³ugie (w porównaniu chocia¿by ze S³oñcem, które jest wzglêdnie ma³± gwiazd±) ¿ycie i postanawia wyzion±æ ducha – ze wzglêdu na jej olbrzymi± masê nie odbywa siê to zbyt spokojnie – prawa fizyki prowadz± do grawitacyjnej zapa¶ci wypalonego obiektu, która nie mo¿e zostaæ ju¿ nijak powstrzymana – powstaje czarna dziura, osobliwo¶æ, której masa waha siê zazwyczaj od kilku do kilkudziesiêciu mas s³onecznych. W ten sposób powstaj± czarne dziury, które nazwaæ mo¿emy “gwiazdowymi” – obiekty, które w klasyfikacji czarnych dziur zajmuj± najni¿szy stopieñ drabiny pod wzglêdem wielko¶ci.

Na samym szczycie tej¿e drabiny znajduj± siê tzw. supermasywne czarne dziury, gigantyczne obiekty o masach siêgaj±cych wielu miliardów mas s³onecznych, rezyduj±ce w j±drze niemal ka¿dej galaktyki. Ewolucja supermasywnych czarnych dziur, w przeciwieñstwie do “maluczkich”, jest ci±gle mocno kontrowersyjn± spraw± – nie wiemy niestety, w jaki sposób tak olbrzymie obiekty mog± w ogóle powstawaæ, mo¿emy jedynie wysnuwaæ mgliste podejrzenia, ¿e dochodzi do tego w efekcie “zlewania” siê pomniejszych dziur w jeden olbrzymi konglomerat.

Trudno jednak by³oby uwierzyæ, ¿e czarna dziura o masie miliardów S³oñc powstaje w ka¿dej galaktyce z po³±czenia siê ze sob± milionów dziur “gwiazdowych”. Nie wygl±da to zbyt prawdopodobnie i dlatego si³± rzeczy narzuca siê sama inna opcja -  najprawdopodobniej wielk± pustkê, wracaj±c do porównania z drabin±, pomiêdzy najni¿szymi szczeblami a niebotycznie wysoko po³o¿onymi musi wype³niaæ kolejna klasa czarnych dziur.

Naukowcy podejrzewaj± od dawna, ¿e czarne dziury o ¶redniej masie (czyli, powiedzmy, od kilkuset do kilkuset tysiêcy mas s³onecznych) musz± istnieæ i tylko kwesti± czasu jest ich zaobserwowanie. Jak siê jednak okazywa³o dot±d, nie by³o to tak prostym zadaniem – swego czasu pisa³em o mo¿liwym odkryciu takiej czarnej dziury tutaj, jednak obserwacje te nie zosta³y ostatecznie potwierdzone. Wiele jednak wskazuje na to, ¿e tym razem mo¿emy mieæ do czynienia z prawdziwym prze³omem w tej kwestii – w renomowanym czasopi¶mie naukowym “Nature” z 02. lipca ukaza³ siê artyku³ zespo³u naukowców kierowanego przez astrofizyków z Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements (Francja), w którym astronomowie przedstawiaj±, jak siê zdaje, do¶æ silne dowody na istnienie przynajmniej jednego takiego obiektu.

Korzystaj± z rentgenowskiego teleskopu kosmicznego XMM-Newton zespó³, na czele którego sta³ dr Sean Farrell (obecnie w Department of Physics and Astronomy w University of Leicester, Wielka Brytania) poszukiwali pocz±tkowo, jak to siê czêsto zdarza, czego¶ zupe³nie innego – przeczesywali zarejestrowane przez teleskop dane pod k±tem gwiazd neutronowych i bia³ych kar³ów. Natrafili tym czasem na niezwykle jasne ¼ród³o promieniowania rentgenowskiego (st±d te¿ jego nazwa: Hyper-Luminous X-Ray Source 1, HLX-1) w galaktyce ESO 243-49, odleg³ej od nas o ok. 290 milionów lat ¶wietlnych. Jednocze¶nie porównanie uzyskanych danych z obserwacjami w ¶wietle widzialnym wykaza³o, ¿e bardzo silne ¼ród³o promieniowania rentgenowskiego w ¶wietle widzialnym jest zupe³nie niepozorne i niczym siê nie wyró¿nia. Co jednak najwa¿niejsze – ¼ród³o to nie znajduje siê w centrum galaktyki, jak to zwykle bywa z supermasywnymi czarnymi dziurami, a w pewnej od niego odleg³o¶ci, co wyklucza “supermasywno¶æ” czarnej dziury.

Choæ ca³kowicie wykluczyæ innych alternatyw oczywi¶cie nie mo¿na, Farrell i koledzy s± przekonani, i¿ w odleg³ej galaktyce zaobserwowali czarn± dziurê o ¶redniej masie równej oko³o 500 masom S³oñca. W przypadku, gdy wyniki te zostan± potwierdzone w dalszych badaniach i – co wa¿ne – równie¿ z innych ¼róde³, mieliby¶my do czynienia z do¶æ wa¿nym odkryciem – ogromna luka w klasyfikacji czarnych dziur zosta³aby “zatkana” i jednocze¶nie teoria, wedle której supermasywne czarne dziury powstaj± z po³±czenia ¶rednio masywnych, zyska³aby silniejsze podstawy.

Praca naukowców w “Nature”

¬ród³a:

Link 1

Link 2

Link 3

Link 4

Link 5

Link 6

Link 7

Link 8

Grafika: Artystyczna wizja HLX-1 w galaktyce ESO 243-49 (niebieskawa gwiazda trochê po lewej od centrum nad zgrubieniem)

¬ród³o grafiki

Credit: ESO / Heidi Sagerud
Wy¶wietl pe³ny artyku³

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • mizuyashi.htw.pl