Bezpośrednie obserwacje dysku czarnej dziury

0

Międzynarodowy zespół astronomów używając Teleskopu Kosmicznego Hubble dokonał obserwacji dysku akrecyjnego odległego – zarówno w czasie, jak i w przestrzeni – kwazaru. Dysk ten jest powoli wsysany przez centralną czarną dziurę galaktyki, w której się znajduje.

Badacze użyli supernowoczesnej techniki korzystania ze soczewek grawitacyjnych podczas obserwacji. Pozwoliło to pomierzyć dysk oraz zobrazować jego kolory, a co za tym idzie – temperaturę. Gdyby w tak samo dokładny sposób przebadać ziemski Księżyc, udałoby się dostrzec na nim pojedyncze ziarenka piasku.

Mimo że czarne dziury same w sobie nie są widoczne, potrafią powodować spustoszenia widoczne z odległych zakątków Wszechświata. Kwazary natomiast (nazwa pochodzi od angielskiego quasi-stellar objects, czyli obiekty gwiazdopodobne) to mocno świecące dyski materii orbitujące wokół supermasywnych czarnych dziur. Potężne pływy grawitacyjne czarnych dziur rozgrzewają materię kwazarów do tego stopnia, że promieniuje ona ekstremalnie mocno. Kwazary są wprawdzie relatywnie niewielkie – mają rozmiary około 100 miliardów kilometrów – ale tak jasne, że być może nigdy nie uda nam się bezpośrednio sfotografować ich struktury. Dotychczas większość naszej wiedzy o tych niezwykłych obiektach stanowią rozważania teoretyczne.

Dlatego aby dokonać zamierzonych badań, należało użyć całej dostępnej potęgi dzisiejszych obserwatoriów i metod obserwacyjnych. Grupa badaczy pod kierownictwem Jose Muñoza (Uniwersytet Walencji, Hiszpania) zaobserwowała kilka odległych kwazarów, których światło jest na swojej drodze wzmacnianie przez odległe galaktyki – stąd też nazwa soczewki grawitacyjnej. Tą metodą udało się dostrzec szczegóły, o których astronomowie wcześniej nawet nie marzyli – między innymi subtelne różnice barw, które zaszły w czasie obserwacji. Część z tych różnic jest związana ze zmianami, jakie zaszły w strukturze galaktyk ogniskujących światło kwazarów. Jednakże notując zmiany barw w czasie, naukowcom udało się zrobić mapę kolorów dysku akrecyjnego jednego z kwazarów, noszącego nazwę katalogową HE 1104-1805. Jest to o tyle ważne, że temperatura rośnie wraz ze zbliżaniem się do czarnej dziury, a kolory przesuwają się w kierunku barwy niebieskiej. Dzięki temu udało się zmierzyć średnicę dysku gorącej materii oraz uzyskać dane o tym, jak zmienia się temperatura wraz z odległością od centrum.

Okazało się, że dysk mierzy między 4 a 11 dni świetlnych, czyli 100-300 miliardów kilometrów. Nigdy wcześniej nie dało się przeprowadzić pomiarów w takiej skali dokładności. Co więcej, sama zastosowana technika jest bardzo rozwojowa i zdaniem badaczy, niesie wielki potencjał.

Publikacja naukowa opisująca przebieg badań – “A study of gravitational lens chromaticity with the Hubble Space Telescope” – ukaże się w numerze Astrophysical Journal 1 grudnia tego roku.

Share.

Comments are closed.