Dodano: 21 czerwiec 2022r.

Odkryto najszybciej rosnącą czarną dziurę. Co sekundę pochłania materię równą masie Ziemi

Naukowcom udało się odkryć najszybciej rosnącą supermasywną czarną dziurę. Ten nienasycony kolos jest prawie trzy miliardy razy bardziej masywny niż Słońce i w każdej sekundzie pochłania materię równą masie Ziemi.

Czarna dziura

 

Zdaniem badaczy jest to najszybciej rosnąca czarna dziura w ciągu ostatnich 9 miliardów lat. Jej aktywność jest tak szalona, że wysyła światło o wielu długościach fal, które rozchodzi się po Wszechświecie.

Czarna dziura nosi nazwę SMSS J114447.77-430859.3 - w skrócie J1144 - a analiza jej właściwości sugeruje, że emitowane z jej okolicy światło przebyło około 7 miliardów lat, aby do nas dotrzeć. Odkrycie zespołu naukowców ukaże się wkrótce na łamach pisma „Publications of the Astronomical Society of Australia”, a obecnie możne się z nim zapoznać w bazie pre-printów arXiv (arXiv:2206.04204). 

Niewykryty kolos

Ten gigantyczny kwazar przez długi czas pozostawał niezauważony. Wszystko z powodu miejsca, w którym się znajduje - 18 stopni nad płaszczyzną galaktyki. Poprzednie badania kwazarów ominęły go, prześlizgując się jedynie 20 stopni nad dyskiem Drogi Mlecznej.

- Trochę historycznego pecha stało się naszym szczęściem - mówi astronom Christopher Onken z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego. - Poszukiwania odległych obiektów stają się bardzo trudne, gdy patrzy się na nie blisko dysku Drogi Mlecznej. Jest tam tak wiele gwiazd pierwszego planu, że bardzo trudno jest znaleźć rzadkie źródła tła – tłumaczy.

- Inny zespół użył już wcześniej satelity ultrafioletowego do poszukiwania podobnych obiektów na całym niebie, ale J1144 znalazła się w niewielkiej luce, której nie przeszukano. Źródło to jest na tyle jasne, że pojawia się nawet na fotografiach nieba wykonanych już w 1901 roku. To zdecydowanie przypadek „ukrywania się na widoku” – wyjaśnia Onken.

Wyjątkowo jasny obiekt

Oprócz eksplozji supernowych, które emitują wybuchy promieniowania gamma, kwazary są najjaśniejszymi pojedynczymi obiektami we Wszechświecie. To zwarte źródła ciągłego promieniowania elektromagnetycznego, rodzaj aktywnego jądra galaktyki zasilanego przez supermasywną czarną dziurę.

Ich jasność wynika z intensywnej i bardzo szybkiej akrecji materii przez supermasywną czarną dziurę. Materia pochodzi z ogromnego dysku pyłu i gazu, który spływa do czarnej dziury, jak woda do odpływu. W wyniku ekstremalnego tarcia i grawitacji materia ta wytwarza bardzo jasne światło.

Ponadto astronomowie uważają, że część materii może być kierowana i przyspieszana wzdłuż linii pola magnetycznego wokół zewnętrznej części czarnej dziury w kierunku biegunów, gdzie jest ona wystrzeliwana w przestrzeń kosmiczną w postaci strumieni plazmy. Oddziaływanie tych dżetów z gazem wytwarza fale radiowe.

Dziwny obiekt

W J1144 jest coś dziwnego. Kwazary o takim samym poziomie aktywności można znaleźć, ale znacznie wcześniej w historii Wszechświata, która sięga około 13,8 miliarda lat wstecz.

Około 9 miliardów lat temu, ta wściekła aktywność kwazarów uspokoiła się, co czyni J1144 fascynującym obiektem. Kwazar jest tak jasny, że amatorzy z przydomowymi teleskopami mogliby go zobaczyć na własne oczy.

- Ta czarna dziura jest tak nietypowa, że choć nigdy nie należy mówić nigdy, to nie sądzę, abyśmy znaleźli jeszcze jeden podobny obiekt - mówi astronom Christian Wolf z ANU. - W zasadzie zbadaliśmy już wszystkie obszary nieba, na którym mogłyby się ukrywać obiekty takie jak ten – tłumaczy.

Odkrycie dało impuls do poszukiwania i tworzenia spisu jasnych kwazarów. Zespół potwierdził już istnienie 80 podobnych obiektów, a setki kolejnych kandydatów czekają na analizę. Astronomowie są bliscy sporządzenia kompletnego spisu jasnych kwazarów we Wszechświecie.

Zrozumieć kwazary

Naukowcy mają nadzieję, że dzięki nowym odkryciom lepiej zrozumieją mechanizm powstawania kwazarów. - Możliwe, że stoją za nim rzadkie kolizje pomiędzy ogromnymi galaktykami. Niewykluczone też, że coś szczególnego w środowisku wokół czarnej dziury, czy też w samej czarnej dziurze sprawia, że uwalniają one znacznie więcej energii z materii, którą akumulują - wyjaśnia Onken.

Ponadto, ponieważ kwazary są tak jasne, dochodzące z nich światło może być analizowane w celu uzyskania informacji o gazie, który dryfuje pomiędzy galaktykami - mówi Onken.

Może to ujawnić przepływ gazu wokół samej galaktyki Drogi Mlecznej, dając nam lepsze zrozumienie trójwymiarowych ruchów w otaczającej nas przestrzeni.

 

Źródło: Australian National University, fot. ESA/Hubble, M. Kornmesser