Komunikat prasowy

Czarna dziura wywiewa olbrzymi bąbel gazu

7 lipca 2010

Łącząc obserwacje wykonane Bardzo Dużym Teleskopem VLT (ESO) oraz teleskopem rentgenowskim Chandra (NASA) astronomowie odkryli najsilniejszą parę dżetów z czarnej dziury kiedykolwiek zaobserwowaną. Obiekt ten, znany też jako mikrokwazar, wywiewa olbrzymi bąbel gorącego gazu, mierzący 1000 lat świetlnych, dwukrotnie większy i dziesięć razy silniejszy niż inne znane mikrokwazary. Odkrycie opublikowano w tym tygodniu w czasopiśmie Nature.

“Jesteśmy zadziwieni tym jak wiele energii jest przekazywanej przez czarną dziurę do gazu”, mówi Manfred Pakull, główny autor artykułu. „Czarna dziura ma zaledwie kilka mas Słońca, ale jest prawdziwą miniaturą najsilniejszych kwazarów i radiogalaktyk, które posiadają czarne dziury o masach kilku milionów razy większych niż Słońce”.

Czarne dziury są znane z uwalniania kolosalnych ilości energii gdy pochłaniają materię. Przypuszczano, że większość energii uwalnia się w formie promieniowania, głównie rentgenowskiego. Jednak najnowsze badania pokazują, że niektóre czarne dziury mogą uwalniać co najmniej tak samo dużo energii, a być może nawet więcej, w formie skolimowanych dżetów szybko poruszających się cząstek. Szybkie dżety wdzierają się w otaczający gaz międzygwiazdowy, podgrzewając go i powodując ekspansję. Rozdymany bąbel zawiera mieszankę gorącego gazu i ultraszybkich cząstek o różnych temperaturach. Obserwacje w kilku pasmach energetycznych (optyczne, radiowe, rentgenowskie) pomogły astronomom obliczyć całkowite tempo, z jakim czarna dziura podgrzewa swoje otoczenie.

Astronomowie obserwowali plamy w miejscach, w których dżety zderzają się z gazem międzygwiazdowym położonym naokoło czarnej dziury i ustalili, że bąbel gorącego gazu rozdyma się z prędkością prawie miliona kilometrów na godzinę.

“Długość dżetów w NGC 7793 jest niesamowita, w porównaniu do rozmiarów czarnej dziury, z której są wyrzucane” mówi współautor Rober Soria [1]. „Gdyby czarną dziurę zmniejszyć do rozmiarów piłki nożnej, każdy dżet rozciągałby się od Ziemi poza orbitę Plutona

Opisywane badania pomogą astronomom zrozumieć podobieństwo pomiędzy małymi czarnymi dziurami formowanymi z eksplodujących gwiazd, a supermasywnymi czarnymi dziurami w centrach galaktyk. Obserwowano bardzo silne dżety z supermasywnych czarnych dziur, ale były uznawane za mniej częste w mniejszych mikrokwazarach. Nowe odkrycie sugeruje, że wiele z nich mogło zostać przeoczonych.

Wywiewająca gaz czarna dziura jest położona 12 milionów lat świetlnych, na obrzeżach galaktyki spiralnej NGC 7793 (eso0914b). Z rozmiaru i prędkości ekspansji bąbla gazu astronomowie oszacowali, że aktywność dżetu musiała trwać przez co najmniej 200 tysięcy lat.

Uwagi

[1] Astronomowie nie mają jeszcze żadnych metod pomiaru rozmiaru czarnej dziury samej w sobie. Najmniejsza odkryta do tej pory czarna dziura ma promień około 15 km. Przeciętna gwiazdowa czarna dziura o masie około 10 mas Słońca ma promień około 30 km, podczas gdy „duża” gwiazdowa czarna dziura może mieć promień do 300 km. To w dalszym ciągu dużo mniej niż dżety, które rozciągają się do kilkuset lat świetlnych po każdej ze stron czarnej dziury, albo do kilku biliardów kilometrów (tysiąc milionów milionów km!).

Więcej informacji

Wyniki ukażą się w artykule opublikowanym w numerze Nature z tego tygodnia (A 300 parsec long jet-inflated bubble around a powerful microquasar in the galaxy NGC 7793, autorzy: Manfred W. Pakull, Roberto Soria i Christian Motch).

ESO, Europejskie Obserwatorium Południowe, jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Należy do niego 14 krajów: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz teleskop VISTA, największy na świecie instrument do przeglądów nieba. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 42-metrowy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Więcej informacji: Pakiet prasowy o czarnych dziurach

Kontakt

Manfred W. Pakull
University of Strasbourg
Strasbourg, France
Tel.: +33 3 68 85 24 30
E-mail: manfred.pakull@astro.unistra.fr

Christian Motch
University of Strasbourg
Strasbourg, France
Tel.: +33 3 68 85 24 28
E-mail: christian.motch@astro.unistra.fr

Roberto Soria
MSSL, University College London
London, UK
Tel.: +44 1483 204100 or +61 420 712 167
E-mail: rsoria@physics.usyd.edu.au

Henri Boffin
ESO, La Silla, Paranal and E-ELT Press Officer
Garching, Germany
Tel.: +49 89 3200 6222
Tel. kom.: +49 174 515 43 24
E-mail: hboffin@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych