News

Rzadka średniej wielkości czarna dziura zauważona w centrum pochłoniętej galaktyki: badanie

Czarne dziury to niezwykle gęste obiekty. (Reprezentatywne)

Waszyngton:

Astronomowie zbadali gromadę gwiazd, która jest pozornym resztkowym jądrem stosunkowo małej galaktyki, która została pochłonięta przez rozległą Drogę Mleczną 8 do 10 miliardów lat temu. To, co kryje się w centrum tej gromady, ekscytuje ich.

Naukowcy powiedzieli w środę, że niezwykły ruch siedmiu gwiazd w tej gromadzie dostarcza przekonujących dowodów na obecność nieuchwytnej średniej wielkości czarnej dziury w jej sercu. Są one większe niż klasa zwykłych czarnych dziur powstałych w wyniku implozji pojedynczej gwiazdy, ale mniejsze niż gigantyczne obiekty zamieszkujące jądro większości galaktyk.

Gromada, zwana Omega Centauri, zawiera około 10 milionów gwiazd. Czarna dziura w jej wnętrzu jest co najmniej 8200 razy masywniejsza od naszego słońca, twierdzą naukowcy.

Supermasywna czarna dziura zwana Sagittarius A* w centrum Drogi Mlecznej posiada masę 4 miliony razy większą od masy Słońca. I jest ona mniejsza od supermasywnych czarnych dziur o masie miliardy razy większej od masy Słońca w innych galaktykach.

„Od dawna toczy się debata na temat istnienia czarnych dziur o masie pośredniej, a w szczególności w Omega Centauri. Nasze odkrycie może pomóc w rozstrzygnięciu tej dyskusji” — powiedział astronom Maximilian Haberle z Instytutu Astronomii Maxa Plancka w Niemczech, główny autor badania opublikowanego w czasopiśmie Nature.

Ta czarna dziura znajduje się około 17 700 lat świetlnych od Ziemi. Rok świetlny to odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku, 5,9 biliona mil (9,5 biliona km). Jedyną większą znaną czarną dziurą Drogi Mlecznej jest Sagittarius A*, znajdujący się około 26 700 lat świetlnych od Ziemi.

Czarne dziury to niezwykle gęste obiekty o grawitacji tak silnej, że nawet światło nie może uciec, co utrudnia ich dostrzeżenie. Ten został wykryty na podstawie tego, jak jego przyciąganie grawitacyjne wpływa na prędkość siedmiu szybko poruszających się gwiazd w jego pobliżu, udokumentowanych w ciągu dwóch dekad obserwacji za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a.

Naukowcy uważają, że mniejsza galaktyka, która miała być może 10% rozmiaru Drogi Mlecznej, kryła czarną dziurę, która, gdyby nie została naruszona, stałaby się supermasywna, ponieważ żywiłaby się gazem i innym pobliskim materiałem przyciąganym przez jej przyciąganie grawitacyjne. Jednak galaktyczne połączenie, które nastąpiło, gdy Droga Mleczna miała około jednej czwartej lub trzeciej obecnego wieku, pozostawiło czarną dziurę zamrożoną w czasie.

„W tym procesie łączenia galaktyka straciła cały swój gaz, a zatem wzrost jej centralnej czarnej dziury został przerwany, pozostawiając ją w stanie o masie pośredniej” – powiedziała Nadine Neumayer, astronomka z Instytutu Astronomii Maxa Plancka i współautorka badań.

W wyniku połączenia znikła większość gwiazd mniejszej galaktyki, pozostawiając jedynie jej centralną część — obecną gromadę gwiazd Omega Centauri.

„Podejrzewa się, że czarne dziury o średniej masie znajdują się w centrach galaktyk o małej masie lub w centrach niektórych gromad gwiazd. Jednak ich wykrycie było bardzo trudne. Ze względu na ich niższą masę w porównaniu z supermasywnymi czarnymi dziurami, ich obszar wpływu jest mały” – powiedział Haberle.

Wcześniejsze badania wskazały już inne kandydatki na czarne dziury średniej wielkości.

Czarne dziury o masie równej pojedynczej gwieździe powstają, gdy duże gwiazdy eksplodują pod koniec swojego cyklu życia, a ich rdzeń zapada się do środka.

„Najbardziej prawdopodobnym scenariuszem powstania czarnej dziury o średniej masie w centrum Omega Centauri jest zderzenie i połączenie się bardzo masywnych gwiazd na bardzo wczesnym etapie formowania się gromady gwiazd. Gwiazdy te bardzo się do siebie zbliżają, zderzają się i tworzą jeszcze bardziej masywne gwiazdy, które dość szybko ewoluują w czarne dziury. Czarna dziura o średniej masie może rosnąć poprzez połączenie się kilku z tych czarnych dziur” – powiedział Neumayer.

Te średniej wielkości czarne dziury mogą okazać się kluczem do zrozumienia procesu powstawania czarnych dziur supermasywnych.

„Czarne dziury o średniej masie są prawdopodobnie bardzo powszechne, zwłaszcza we wczesnej ewolucji wszechświata” – powiedział Neumayer. „Uważa się, że są zalążkami supermasywnych czarnych dziur”.

(Poza nagłówkiem, artykuł ten nie był edytowany przez zespół NDTV i został opublikowany za pośrednictwem kanału syndykowanego.)

Source

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button