Astronomowie spostrzegli ogromną czarną dziurę w zniszczonej, ogołoconej z gwiazd galaktyce. Próbuje ona uciec od zgubnego w skutkach, bliskiego spotkania z centrum gromady galaktyk.
Czarne dziury, zwłaszcza te o dużych masach, pod wieloma względami przypominają olbrzymie potwory. Czają się w centrach większości dużych galaktyk i mogą być nawet kilka miliardów razy bardziej masywne od Słońca. Gdy posilają się okoliczną materią, robią to w sposób bardzo gwałtowny, wyrzucając przy tym strumienie plazmy daleko w przestrzeń międzygalaktyczną. Tym bardziej więc może dziwić odkrycie supermasywnej czarnej dziury, która zdaje się… uciekać.
Taką dramatyczną ucieczkę spostrzeżono kilka miesięcy temu podczas przeglądu pobliskich galaktyk. Radioastronom Jim Condon wraz ze swym zespołem badawczym z NRAO natknęli się na supermasywną czarną dziurę, która już wcześniej utraciła większą część swej macierzystej galaktyki, a obecnie szybko oddala się od olbrzymiej galaktyki eliptycznej.
Condon początkowo próbował znaleźć czarne dziury, które nie znajdują się dokładnie w centrach galaktyk. Uważa się, że galaktyki rosną na skutek zlewania się z innymi galaktykami. W takich przypadkach również dwie czarne dziury w centrach dwóch galaktyk powinny się ze sobą łączyć, ale proces ten może doprowadzić do ich wyrzucenia daleko poza środek nowo powstałej, połączonej galaktyki - na skutek olbrzymich energii i zachwiania równowagi grawitacyjnej zlewającego się układu. Naukowcy przejrzeli więc setki pobliskich galaktyk w poszukiwaniu tego rodzaju dość odległych od ich centrów czarnych dziur.
Nie znaleźli ich, ale odkryli coś jeszcze ciekawszego - czarną dziurę, która ucieka. W odległości około 30 tysięcy lat świetlnych od jasnej i masywnej galaktyki eliptycznej zespół Condona zauważył zaskakująco silne źródło fal radiowych. Źródło to było tak jasne, że mogło być tylko supermasywną czarną dziurą, która pochłania okoliczną materię w procesie akrecji. Ale był jeden problem - znajdowało się ono zbyt daleko od jądra galaktyki. Ku zdziwieniu astronomów okazało się, że odkryte źródło radiowe leży w rzeczywistości we własnej, dużo słabszej i niewielkiej galaktyce o masie około 6 miliardów mas Słońca (to mniej niż 1% masy całej Drogi Mlecznej). Było to tym bardziej intresujące, że w przypadku tak małych galaktyk nie obserwuje się masywnych czarnych dziur w ich centrach.
Zdjęcia wykonane Teleskopem Hubble’a ukazały także ślad zjonizowanego gazu, rozciągający się od drobnej galaktyki w stronę jej dużo bardziej masywnej, eliptycznej towarzyszki. Ślad ten sugeruje, że mała galaktyka jest przyspieszana w kierunku przeciwnym do większej, poruszając się z prędkością ponad 2000 kilometrów na sekundę. Nie wiadomo jeszcze, czy jest ona wciąż grawitacyjnie związana z gromadą, czy oddala się swobodnie w przestrzeń międzygalaktyczną - wygląda jednak na uciekającą od centrum gromady.
Co właściwie przydarzyło się tej niewielkiej galaktyce? Naukowcy sądzą, że uciekająca galaktyka była niegdyś normalną, wielką i jasną galaktyką z supermasywną czarną dziurą w środku. Dostała się jednak w rejon studni grawitacyjnej obserwowanej dziś dużej galaktyki eliptycznej w gromadzie. Tam została dosłownie odarta z większości swej początkowej materii i niemal zniszczona podczas zbliżenia do masywnej galaktycznej czarnej dziury. Udało się jej jednak przetrwać ten proces - i choć grawitacyjne siły pływowe zabrały jej dużą część gwiazd i gazu, samo jądro wraz z jej własną czarną dziurą pozostały praktycznie nienaruszone.
Choć galaktyka ucieka, jej dalszy los zdaje się być przesądzony. Niebawem procesy gwiazdotwórcze ustaną w niej całkowicie, a obecność supermasywnej czarnej dziury w centrum może przyspieszyć ten proces, ponieważ jej promieniowanie wypycha ostatni ocalały gaz na zewnątrz. Za około miliard lat sama czarna dziura będzie już prawdopodobnie niewidoczna, ale będzie nadal poruszać się w przestrzeni międzygalaktycznej...
Czytaj więcej:
Źródło: Sky & Telescope
Grafika: wizualizacja procesów łączenia się galaktyk w obrębie gromady.
Źródło: NRAO
Czarne dziury, zwłaszcza te o dużych masach, pod wieloma względami przypominają olbrzymie potwory. Czają się w centrach większości dużych galaktyk i mogą być nawet kilka miliardów razy bardziej masywne od Słońca. Gdy posilają się okoliczną materią, robią to w sposób bardzo gwałtowny, wyrzucając przy tym strumienie plazmy daleko w przestrzeń międzygalaktyczną. Tym bardziej więc może dziwić odkrycie supermasywnej czarnej dziury, która zdaje się… uciekać.
Taką dramatyczną ucieczkę spostrzeżono kilka miesięcy temu podczas przeglądu pobliskich galaktyk. Radioastronom Jim Condon wraz ze swym zespołem badawczym z NRAO natknęli się na supermasywną czarną dziurę, która już wcześniej utraciła większą część swej macierzystej galaktyki, a obecnie szybko oddala się od olbrzymiej galaktyki eliptycznej.
Condon początkowo próbował znaleźć czarne dziury, które nie znajdują się dokładnie w centrach galaktyk. Uważa się, że galaktyki rosną na skutek zlewania się z innymi galaktykami. W takich przypadkach również dwie czarne dziury w centrach dwóch galaktyk powinny się ze sobą łączyć, ale proces ten może doprowadzić do ich wyrzucenia daleko poza środek nowo powstałej, połączonej galaktyki - na skutek olbrzymich energii i zachwiania równowagi grawitacyjnej zlewającego się układu. Naukowcy przejrzeli więc setki pobliskich galaktyk w poszukiwaniu tego rodzaju dość odległych od ich centrów czarnych dziur.
Nie znaleźli ich, ale odkryli coś jeszcze ciekawszego - czarną dziurę, która ucieka. W odległości około 30 tysięcy lat świetlnych od jasnej i masywnej galaktyki eliptycznej zespół Condona zauważył zaskakująco silne źródło fal radiowych. Źródło to było tak jasne, że mogło być tylko supermasywną czarną dziurą, która pochłania okoliczną materię w procesie akrecji. Ale był jeden problem - znajdowało się ono zbyt daleko od jądra galaktyki. Ku zdziwieniu astronomów okazało się, że odkryte źródło radiowe leży w rzeczywistości we własnej, dużo słabszej i niewielkiej galaktyce o masie około 6 miliardów mas Słońca (to mniej niż 1% masy całej Drogi Mlecznej). Było to tym bardziej intresujące, że w przypadku tak małych galaktyk nie obserwuje się masywnych czarnych dziur w ich centrach.
Zdjęcia wykonane Teleskopem Hubble’a ukazały także ślad zjonizowanego gazu, rozciągający się od drobnej galaktyki w stronę jej dużo bardziej masywnej, eliptycznej towarzyszki. Ślad ten sugeruje, że mała galaktyka jest przyspieszana w kierunku przeciwnym do większej, poruszając się z prędkością ponad 2000 kilometrów na sekundę. Nie wiadomo jeszcze, czy jest ona wciąż grawitacyjnie związana z gromadą, czy oddala się swobodnie w przestrzeń międzygalaktyczną - wygląda jednak na uciekającą od centrum gromady.
Co właściwie przydarzyło się tej niewielkiej galaktyce? Naukowcy sądzą, że uciekająca galaktyka była niegdyś normalną, wielką i jasną galaktyką z supermasywną czarną dziurą w środku. Dostała się jednak w rejon studni grawitacyjnej obserwowanej dziś dużej galaktyki eliptycznej w gromadzie. Tam została dosłownie odarta z większości swej początkowej materii i niemal zniszczona podczas zbliżenia do masywnej galaktycznej czarnej dziury. Udało się jej jednak przetrwać ten proces - i choć grawitacyjne siły pływowe zabrały jej dużą część gwiazd i gazu, samo jądro wraz z jej własną czarną dziurą pozostały praktycznie nienaruszone.
Choć galaktyka ucieka, jej dalszy los zdaje się być przesądzony. Niebawem procesy gwiazdotwórcze ustaną w niej całkowicie, a obecność supermasywnej czarnej dziury w centrum może przyspieszyć ten proces, ponieważ jej promieniowanie wypycha ostatni ocalały gaz na zewnątrz. Za około miliard lat sama czarna dziura będzie już prawdopodobnie niewidoczna, ale będzie nadal poruszać się w przestrzeni międzygalaktycznej...
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Wyniki badań - publikacja w Astrophysical Journal
- Jim Condon opisuje swoje znalezisko (vimeo)
Źródło: Sky & Telescope
Grafika: wizualizacja procesów łączenia się galaktyk w obrębie gromady.
Źródło: NRAO
