Dysk akrecyjny czarnej dziury zobrazowany w skali poniżej 1 parseka. Uczeni odkryli fontannę gazu

[KopalniaWiedzy.pl 322]

Międzynarodowy zespół badawczy zobrazował okolice czarnej dziury z bezprecedensową rozdzielczością bliską 1 roku świetlnego. Tak duża rozdzielczość pozwala na obserwowanie przepływu gazu w bezpośrednim sąsiedztwie czarnej dziury i badanie różnych faz otaczającego dziurę gazu – plazmowej, atomowej i molekularnej. Przede wszystkim zaś umożliwiła lepsze opisanie przepływu gazu z dysku akrecyjnego i wykazanie, że jest on spowodowany niestabilnością grawitacyjną. Naukowcy zauważyli, że znaczna część gazu jest odrzucana od czarnej dziury w formie atomowego i molekularnego odpływu. Gaz ten następnie wraca i zjawisko odpływu znowu ma miejsce. Całość przypomina fontannę wydobywającą się z czarnej dziury.

Międzynarodowy zespół naukowy wykorzystał teleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) do obserwacji supermasywnej czarnej dziury w Galaktyce Cyrkla. Uczonych interesował mechanizm akrecji gazu przez czarną dziurę. Gaz, który znajduje się bardzo blisko czarnej dziury, jest przyspieszany do wielkich prędkości, a tarcia pomiędzy cząsteczkami powodują, że podgrzewa się on do milionów stopni Celsjusza i jasno świeci. Zjawisko takie znamy jako aktywne jądro galaktyki, a emitowane przezeń światło może być być znacznie jaśniejsze, niż światło wszystkich gwiazd w galaktyce. Uważa się, że część gazu opadającego na czarną dziurę jest odrzucana przez olbrzymią energię jądra.

Zarówno badania obserwacyjne, jak i wyliczenia teoretyczne, dawały dotychczas szczegółowy obraz mechanizmu akrecji gazu wokół czarnej dziury w skali od 100 000 do kilkuset lat świetlnych. Naukowcy chcieli jednak poznać ten mechanizm w znacznie mniejszej skali. Poszukiwali sposobów, by przyjrzeć się przepływowi gazu w odległości kilkudziesięciu lat świetlnych. Dzięki temu mogliby bowiem zbadać, ile rzeczywiście gazu wpada do czarnej dziury czy przekonać się, ile gazu i w jakiej formie (plazmy, atomowej czy molekularnej) jest od czarnej dziury odrzucane. Dotychczas jednak nie udawało się prowadzić obserwacji o wystarczająco dużej rozdzielczości.

Zespół, na którego czele stał profesor Takuma Izumi z Japońskiego Narodowego Obserwatorium Astronomicznego poinformował, że za pomocą ALMA udało mu się zbadać przepływ gazu i jego strukturę w skali poniżej 1 parseka (3,26 lat świetlnych). Obserwacje z tak dużej rozdzielczości pozwoliły na lepsze zrozumienie zjawisk zachodzących w pobliżu czarnej dziury. Autorzy badań mówią, że zrozumienie ewolucji supermasywnych czarnych dziur będzie wymagało przyjrzenia się kolejnym tego typu obiektom i wiążą olbrzymie nadzieje zarówno z urządzeniem ALMA, jak i z wielkimi interferometrami radiowymi przyszłej generacji.

« powrót do artykułu