wszechświat
dodano: 2016-05-25
Cykliczne rozbłyski

Astronomowie wykorzystują dwie krążące wokół siebie czarne dziury do zmierzenia, jak szybko rotuje jedna z nich.

Czarne dziury mogą mieć dużą masę, lecz są obiektami niezwykle zwartymi, wskutek czego bardzo trudno określić ich parametry na olbrzymich kosmicznych odległościach. Aby dowiedzieć się czegoś więcej o fizycznych właściwościach tych obiektów, astronomowie muszą zatem uciekać się do rozmaitych trików pomiarowych. Kolejny z nich został właśnie wymyślony przez międzynarodowy zespół obserwatorów – jego członkowie opisali ostatnio w Astrophysical Journal Letters sposób wyznaczenia prędkości rotacji czarnej dziury na podstawie oddziaływania dwóch gigantycznych, wzajemnie się okrążających czarnych dziur.

OJ 287, supermasywny układ podwójny czarnych dziur, jest odległy od Ziemi o 3,5 mld lat świetlnych. Masę większej czarnej dziury z tej pary szacuje się na 18 mld mas Słońca, a drugiej na zaledwie 150 mln. Ze względu na tak radykalnie odmienne masy, mniejsza czarna dziura porusza się po orbicie, która przebija dysk rozgrzanej do bardzo wysokiej temperatury materii krążącej wokół większej dziury. Towarzyszące temu „rozbłyski” zachodzą regularnie w 12letnim cyklu i są obserwowane przez astronomów jako zmiany blasku układu w świetle widzialnym, które w większości pochodzi od owej supergorącej materii.

Przewidywalny charakter tego zjawiska oraz związanej z nim precesji, czyli przemieszczania się orbity eliptycznej mniejszej czarnej dziury, pozwolił astronomom przygotować się do obserwacji dwóch rozbłysków OJ 287, które nastąpiły w listopadzie i grudniu 2015 roku. Poprzez precyzyjne pomiary zmienności natężenia światła dochodzącego od układu podwójnego podczas tych rozbłysków astronomowie byli w stanie pośrednio wyznaczyć prędkość rotacji większej czarnej dziury. Wyszło im, że stanowi ona 31% maksymalnej prędkości rotacyjnej dopuszczanej przez ogólną teorię względności.

Dane te, wraz z wcześniejszymi obserwacjami, wyraźnie wskazują, że okres orbitalny z czasem ulega skróceniu. Dzieje się tak dlatego, że układ traci energię poprzez emisję fal grawitacyjnych – zmarszczek czasoprzestrzeni, które wyprowadzają energię z orbit obu czarnych dziur, powodując, że stają się one coraz ciaśniejsze. Innymi słowy, w układzie OJ 287 astronomowie są świadkami stopniowej fuzji dwu czarnych dziur. A jak dobrze wiadomo większości par, gwałtowne wybuchy i zawirowania są w bliskich związkach nagminne.

Caleb Scharf

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 06/2016 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
06/2017
10/2016 - specjalny
Kalendarium
Maj
29
W 1966 r. radziecka sonda Łuna 10 rozbiła się o powierzchnię Księżyca.
Warto przeczytać
Zmyl trop to użyteczna, ale i pełna powabu oraz przekonująca, kieszonkowa esencja wszystkiego, co chcielibyście wiedzieć o obronie przed inwigilacją.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

dodano: 2016-05-25
Cykliczne rozbłyski

Astronomowie wykorzystują dwie krążące wokół siebie czarne dziury do zmierzenia, jak szybko rotuje jedna z nich.

Czarne dziury mogą mieć dużą masę, lecz są obiektami niezwykle zwartymi, wskutek czego bardzo trudno określić ich parametry na olbrzymich kosmicznych odległościach. Aby dowiedzieć się czegoś więcej o fizycznych właściwościach tych obiektów, astronomowie muszą zatem uciekać się do rozmaitych trików pomiarowych. Kolejny z nich został właśnie wymyślony przez międzynarodowy zespół obserwatorów – jego członkowie opisali ostatnio w Astrophysical Journal Letters sposób wyznaczenia prędkości rotacji czarnej dziury na podstawie oddziaływania dwóch gigantycznych, wzajemnie się okrążających czarnych dziur.

OJ 287, supermasywny układ podwójny czarnych dziur, jest odległy od Ziemi o 3,5 mld lat świetlnych. Masę większej czarnej dziury z tej pary szacuje się na 18 mld mas Słońca, a drugiej na zaledwie 150 mln. Ze względu na tak radykalnie odmienne masy, mniejsza czarna dziura porusza się po orbicie, która przebija dysk rozgrzanej do bardzo wysokiej temperatury materii krążącej wokół większej dziury. Towarzyszące temu „rozbłyski” zachodzą regularnie w 12letnim cyklu i są obserwowane przez astronomów jako zmiany blasku układu w świetle widzialnym, które w większości pochodzi od owej supergorącej materii.

Przewidywalny charakter tego zjawiska oraz związanej z nim precesji, czyli przemieszczania się orbity eliptycznej mniejszej czarnej dziury, pozwolił astronomom przygotować się do obserwacji dwóch rozbłysków OJ 287, które nastąpiły w listopadzie i grudniu 2015 roku. Poprzez precyzyjne pomiary zmienności natężenia światła dochodzącego od układu podwójnego podczas tych rozbłysków astronomowie byli w stanie pośrednio wyznaczyć prędkość rotacji większej czarnej dziury. Wyszło im, że stanowi ona 31% maksymalnej prędkości rotacyjnej dopuszczanej przez ogólną teorię względności.

Dane te, wraz z wcześniejszymi obserwacjami, wyraźnie wskazują, że okres orbitalny z czasem ulega skróceniu. Dzieje się tak dlatego, że układ traci energię poprzez emisję fal grawitacyjnych – zmarszczek czasoprzestrzeni, które wyprowadzają energię z orbit obu czarnych dziur, powodując, że stają się one coraz ciaśniejsze. Innymi słowy, w układzie OJ 287 astronomowie są świadkami stopniowej fuzji dwu czarnych dziur. A jak dobrze wiadomo większości par, gwałtowne wybuchy i zawirowania są w bliskich związkach nagminne.

Caleb Scharf