Zagadka Omega Centauri doczekała się wyjaśnienia. Jest nim niezwykła czarna dziura

Spis treści:

1. Czego jeszcze nie wiemy o Omega Centauri?
2. Czy w środku Omega Centauri znajduje się czarna dziura o masie pośredniej?
3. Czy w środku Omega Centauri jest tylko jedna czarna dziura?

Początkowo ludzie sądzili, że Omega Centauri to gwiazda. Tak właśnie określił ją Ptolemeusz, astronom żyjący w II wieku p.n.e. Musiało minąć kilkanaście wieków, by wyjaśniło się, że Omega Centauri bynajmniej gwiazdą nie jest. Jako pierwszy wpadł na to Edmond Halley, angielski matematyk z XVII wieku.

Dzisiaj wiemy już, że Omega Centauri to gromada kulista, czyli sfera gęsto upakowana gwiazdami. Może być ich bardzo dużo, od setek tysięcy do nawet milionów. Omega Centauri to największa i najjaśniejsza gromada kulista w Drodze Mlecznej. Ma około 12 mld lat i składa się aż z 10 mln gwiazd. Od Ziemi dzieli ją 17 tys. lat świetlnych. Jej pochodzenie nie jest pewne – istnieje teoria, że kiedyś Omega Centauri była galaktyką karłowatą pochłoniętą przez naszą galaktykę.

Czego jeszcze nie wiemy o Omega Centauri?

To niejedyna zagadka związana z tym obiektem. Na początku tego wieku oszacowano prędkość gwiazd znajdujących się w pobliżu jego środka. Wykazano wówczas, że im bliżej środka, tym gwiazdy poruszają się szybciej. To wskazywało, że coś je napędza. Astronomowie zaproponowali, że to tzw. czarna dziura o masie pośredniej – bardzo rzadki rodzaj czarnej dziury, w tym wypadku o masie szacowanej na 40 tys. mas Słońca.

Teoria ta miała swoje wzloty i upadki. W 2010 r. np. podważono oszacowania prędkości gwiazd w centrum Omega Centauri. Pojawiła się też alternatywna hipoteza. Według niej w środku gromady kulistej znajduje się nie jedna, ale wiele znacznie mniejszych czarnych dziur – tzw. czarnych dziur o masie gwiazdowej. Ich masa to tylko 5-10 mas Słońca. Miałyby one być tym, co pozostało po wypalonych, starych gwiazdach w Omega Centauri.

Czy w środku Omega Centauri znajduje się czarna dziura o masie pośredniej?

Co więc znajduje się w centrum Omega Centauri? W czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics” ukazała się właśnie praca, która rzuca na starą dyskusję nowe światło. Dokładniej – jest to światło pulsarów. Naukowcy, m.in. z University of Surrey, wykorzystali nowe dane – informacje o wiązkach promieniowania emitowanych przez pulsary znajdujące się w środku gromady kulistej. Na tej podstawie ponownie oszacowali działanie grawitacji w Omega Centauri.

I doszli do wniosku, że nowe dowody wspierają pierwotną hipotezę. W środku Omega Centauri faktycznie może znajdować się czarna dziura o masie pośredniej. To o tyle sensacyjne, że wcale nie jest pewne, czy ten rodzaj czarnych dziur w ogóle istnieje. Naukowcy od dawna intensywnie ich poszukują i znaleźli nawet kandydatki. Jednak stuprocentowej pewności jeszcze nie mają.

Czy w środku Omega Centauri jest tylko jedna czarna dziura?

– Polowanie na nieuchwytne czarne dziury o masie pośredniej trwa. Jedna może być w centrum Omega Centauri. Nasze badania sugerują, że musi masę mniejszą niż około sześć tysięcy mas Słońca i znajdować się obok skupiska czarnych dziur o masie gwiazdowej. Istnieje duża szansa, że wkrótce ją znajdziemy – mówi prof. Justin Read z Uniwersytetu Surrey, współautor badań.

– Od dawna wiemy o supermasywnych czarnych dziurach w centrach galaktyk i mniejszych czarnych dziurach o masie gwiazdowej w naszej galaktyce. Jednak idea czarnych dziur o masie pośredniej, które mogłyby wypełnić lukę między tymi skrajnościami, pozostaje nieudowodniona – przyznaje Andrés Bañares Hernández z Instituto de Astrofísica de Canarias.

Naukowiec podkreśla, że praca, której jest współautorem, wpisuje się w trwającą dwie dekady debatę i otwiera drogę do dalszych badań. Naukowcy zamierzają nadal obserwować Omega Centauri i znajdujące się w niej pulsary. Te obiekty – wirujące gwiazdy neutronowe, które emitują wiązki promieniowania z nadzwyczajną regularnością – są bardzo ważne dla astronomów. Wykorzystuje się je m.in. do wyznaczania odległości w kosmosie czy testowania ogólnej teorii względności.

Źródła: phys.org, Astronomy & Astrophysics

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