W Gwiazdozbiorze Smoka znaleziono czarną dziurę, która strzela promieniowaniem rentgenowskim
Przez kilka lat naukowcy monitorowali nietypową czarną dziurę znajdującą się w jądrze odległej galaktyki. Obserwacje prowadzone z pomocą różnych instrumentów i w ramach różnych misji wykazały, że z czarną dziurą związane są nagłe i silne emisje promieniowania rentgenowskiego. Źródłem wszystkich anomalii w tamtym rejonie kosmosu może być gwiazda typu biały karzeł.
Spis treści:
- Jak zmieniało się zachowanie czarnej dziury?
- Co się dzieje w okolicach czarnej dziury?
- Nietypowy kompan supermasywnej czarnej dziury
W Gwiazdozbiorze Smoka znajduje się galaktyka odległa od Ziemi o 270 milionów lat świetlnych. Jej środek zajmuje supermasywna czarna dziura. Siedem lat temu z obiektem tym zaczęło dziać się coś nietypowego.
– W 2018 roku ta czarna dziura zaczęła zmieniać swoje właściwości dosłownie na naszych oczach – opowiada astronomka Eileen Meyer z University of Maryland Baltimore County (UMBC). – Pojawiły się potężne rozbłyski optyczne, ultrafioletowe i rentgenowskie. Od tej pory wiele zespołów naukowych zaczęło obserwować ten rejon nieba.
Jak zmieniało się zachowanie czarnej dziury?
Po okresie aktywności korona czarnej dziury – czyli otaczająca ją chmura zjonizowanych cząstek, źródło różnego typu promieniowania – na pewien czas pociemniała. W 2022 roku z galaktyki zaczęło napływać promieniowanie rentgenowskie. Naukowcy zarejestrowali je m.in. w ramach misji Europejskiej Agencji Kosmicznej XMM-Newton.
Astronomowie z UMBC przeprowadzili wówczas również obserwacje radiowe. Ujawniły one istnienie silnego rozbłysku radiowego. Kolejna sesja obserwacji pozwoliła zarejestrować dżety składające się plazmy, wydobywające się z biegunów czarnej dziury. Ich długość oszacowano na pół roku świetlnego.
Co się dzieje w okolicach czarnej dziury?
– Wystrzelenie dżetu z czarnej dziury nigdy wcześniej nie zostało zaobserwowane w czasie rzeczywistym – mówi Meyer. – Uważamy, że wypływ [materii – przyp. red.] rozpoczął się wcześniej, gdy promieniowanie rentgenowskie wzrosło przed rozbłyskiem radiowym. Jednak strumień był zasłonięty przez gorący gaz aż do początku zeszłego roku – dodaje astronomka.
Naukowcy (m.in. Megan Masterson z MIT) skupili się na promieniowaniu rentgenowskim. Miało ono nietypowe cechy. Napływało falami, a jego jasność w czasie obserwacji prowadzonych między 2022 a 2024 rokiem zmieniała się dosłownie co kilka minut. Z czasem zaobserwowano też, że migotanie narasta. Początkowo rejestrowano je co osiemnaście minut. Natomiast po dwóch latach już co siedem.
Nietypowy kompan supermasywnej czarnej dziury
Ten ostatni element naprowadził naukowców na wyjaśnienie zagadki. Zaczęli przypuszczać, że wokół supermasywnej czarnej dziury krąży jakiś obiekt. Musiał on znajdować się bardzo blisko horyzontu zdarzeń – czyli granicy czarnej dziury, spoza której nic już się nie wydostaje. Jak policzono, w odległości rzędu kilku milionów kilometrów.
Co to mogło być? Mała czarna dziura zostałaby błyskawicznie pochłonięta przez swojego większego kompana. Gdyby zaś w jego okolice zaplątała się zwykła gwiazda, zostałaby rozerwana przez potężne siły pływowe. Obliczenia wykazały natomiast, że wokół supermasywnej czarnej dziury mógłby orbitować biały karzeł o stosunkowo niewielkiej masie, ale sporej gęstości.
Białe karły to pozostałości po gwiazdach, które wypaliły się i odrzuciły swoje zewnętrzne warstwy. Ten konkretny zaś mógłby nawet ustabilizować się na siedmiominutowej orbicie i stać się stałym towarzyszem czarnej dziury. Zdaniem Masterson to najbliższy czarnej dziurze obiekt, jaki kiedykolwiek udało się zaobserwować.
Cała ta teoria ma szansę być w przyszłości sprawdzona eksperymentalnie. Krążąc wokół czarnej dziury, domniemanyy biały karzeł powoduje zawirowania czasoprzestrzeni. Czyli, innymi słowy, emituje fale grawitacyjne. Naukowcy są przekonani, że mógłby je wykryć detektor LISA, który ma wejść do użytku w przyszłym dziesięcioleciu.
Źródło: EurekAlert, phys.org, Science Alert,
Nasza autorka
Magdalena Salik
Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com