Supermasivna crna rupa uspjela se odvojiti od galaksije kojoj je pripadala

Sviđa ti se članak?

U centru gotovo svake veće galaksije nalazi se supermasivna crna rupa (Supermassive Black Hole – SMBH) koja je milijune ili čak milijarde puta masivnija od Sunca. Ipak, nije svaka supermasivna crna rupa dio određene galaksije budući da je moguće da SMBH „pobjegne“  van tokom sudara dvaju galaksija (jedan takav sudar očekuje i našu  galaksiju za, otprilike, 4 milijarde godina), piše ArsTechnica.

Astronomi koji su promatrali svemir iz Chandra X-ray opservatorija tvrde kako su zabilježili jedan takav neobičan događaj tijekom kojeg su primijetili da se sjajna jezgra galaksije ne nalazi u njenom središtu kako je to uobičajeno.

Astronom F. Civano i suradnici u najnovijem broju časopisa Astrophysical Journal objavili su članak u kojem tvrde kako su vrlo vjerojatno pronašli masivnu crnu rupu koristeći CHANDRA Cosmos istraživanje. Dodatna promatranja uz pomoć Hubble teleskopa pokazala su kako se radi o svijetlom objektu koji se udaljava od drugog blještećeg objekta unutar iste galaksije. Za oba objekta astronomi procjenjuju kako se radi o jezgrama galaksija, ali samo jedan od njih u sebi sadrži masivnu crnu rupu, i to onaj koji se kreće.

Potraga za odmetnutom masivnom crnom rupom povezana je s veoma važnim pitanjem u galaktičkoj astronomiji: kako uopće crne rupe postaju tako masivne? Astronomi danas znaju kako se manje galaksije tokom sudara ujedinjuju u jednu jedinstvenu veću galaksiju. Slijedeći ovu logiku, može se zaključiti kako se na isti način spajaju i crne rupe koje se (uobičajeno) nalaze u njihovim središtima. U nekoliko galaksija do sada su zamijećene dvije masivne crne rupe i ova zapažanja svakako idu u prilog tezi o spajanju galaksija i njihovih crnih rupa. U trenutku kada se unutar galaksije pojave dvije crne rupe, one jednostavno mogu zapasti u istu orbitu i konačno se spojiti. No, isto tako je moguće da se jedna od rupa izbaci iz galaksije u fenomenu poznatom kao „gravitacijska praćka“.

Ako se dvije crne rupe približe toliko da kruže jedna oko druge, one emitiraju gravitacijsku radijaciju koja njihove orbite približava dok se konačno ne spoje u jednu masivnu crnu rupu. (Gravitacijska radijacija može se promatrati indirektno preko ponašanja uparenih neutronskih zvijezda, ali ova pojava još nije promatrana direktno. Gravitacijski valovi putuju brzinom svjetlosti i, zbog slabosti gravitacije, jednostavno prolaze kroz gotovo svaku prepreku na koju putem naiđu). Ipak, proračuni pokazuju da bi sudar crnih rupa trebao prouzročiti mnoštvo gravitacijskih valova koji jednoj crnoj rupi mogu dati početni impuls toliko jak da je praktički lansira izvan galaksije u kojoj se nalazi.

Ukoliko vam ideja o slobodno lutajućim masivnim crnim rupama izaziva osjećaj nelagode, uvjeravamo vas kako stvarne opasnosti za nas praktički nema. Kako bi zadobile početnu brzinu toliko veliku da se uspiju „otrgnuti“ iz galaksija u kojima se nalaze, crne rupe koje orbitiraju jedna blizu druge moraju imati vrlo specifične mase i brzine kretanja. Koliko god svemir bio velik, šanse da se ostvare svi specifični uvjeti kako bi se crna rupa lansirala van iz određene galaksije izrazito su male, a neki tvrde i nepostojeće. Osim toga, „izbačene“ masivne crne rupe žarko će svijetliti još desetcima milijuna godina. Pošto nisu nevidljive, ne moramo strahovati da će nam se kakva masivna crna rupa prikrasti s leđa, a da astronomi to ne primijete.


Trenutni proračuni koje provode astronomi temelje se na jednom ključnom pitanju: je li SMBH CID-42 izbačena fenomenom „gravitacijske praćke“ (u tomu bi se slučaju druga crna rupa trebala još uvijek nalaziti u galaksiji iz koje je CID-42 izbačena) ili je crna rupa izbačena nakon spajanja zbog eksplozije gravitacijskih valova (u kojem slučaju se, naravno, u središtu galaksije ne bi trebala nalaziti nikakva crna rupa). Odgovor na ovo pitanje pomogao bi znanstvenicima da saznaju nešto više o tome kako masivne crne rupe nastaju, a razriješio bi i trenutnu enigmu oko toga zašto neke (izrazito rijetke) galaksije u svom središtu nemaju masivnu crnu rupu. Ako je scenarij „gravitacijske praćke“ vjerojatniji, onda to u velikoj mjeri komplicira model povezanosti masivne crne rupe i galaksije koje je dio. Naime, prema ovom modelu postoji jasna korelacija između rasta crne rupe i galaksije koja ju okružuje.

CID-42 je blještav i kompaktan izvor X-zraka kojima znanstvenici mogu s priličnom sigurnosti utvrditi da se uistinu radi o masivnoj crnoj rupi. Podatci dobiveni u Candra X-ray opservatoriju dovoljno su precizni i pouzdani da znanstvenici mogu sa sigurnošću tvrditi kako se ova crna rupa ne nalazi u središtu svoje galaksije kako je to uobičajeno. Ovo, naravno, znači da je CID-42 iz nekog razloga izbačena iz svoje prirodne lokacije. Astronomi su uz pomoć moćnih teleskopa uočili i još dva izvora svjetlosti u galaksiji, od kojih se jedan prilično velikom brzinom udaljava od drugog. Pomnijim promatranjem ovih sjajnih objekata, astronomi su ustvrdili kako je moguće da je jedan od njih crna rupa, dok drugi izvor svjetlosti potječe iz regije u kojoj se formiraju nove zvijezde. Iako ovo ide u prilog scenariju „gravitacijske praćke“, astronomi tvrde kako je on ipak malo vjerojatan. Ukoliko u galaksiji uistinu postoji druga crna rupa, ona bi trebala biti izrazito tamna budući da nije primijećena na snimkama X-zraka niti na optičkim opservacijama. Spomenimo tek da je pouzdanost zaključaka koji se donesu korištenjem ovih metoda – 99%.

Ako u galaksiji uistinu postoji samo jedna masivna crna rupa (koja se ne nalazi u centru, već se velikom brzinom kreće prema rubu galaksije), ovo je očiti slučaj događaja koji je uključivao spajanje crnih rupa i zatim eksploziju gravitacijskih valova koji su toliko moćni da su čitavu novonastalu crnu rupu izbacili iz centra galaksije u kojoj je stvorena.

Astronomi su u jednom udaljenom dijelu galaksije primijetili još jedan izvor X-zraka, ali još uvijek nisu sigurni što bi to točno moglo biti. Jedna od najvećih poteškoća pri promatranju ovog nepoznatog izvora zračenja jest nemogućnost dobivanja slika zadovoljavajuće rezolucije. Galaksija o kojoj je riječ veoma je udaljena od naše Mliječne staze, tako da čak i najveći i najbolji teleskopi imaju problema s preciznim prikazivanjem određenih dijelova udaljene galaksije. Astronomi naglašavaju kako su potrebna nova, preciznija promatranja X-zraka iz galaksije kako bi se sa zadovoljavajućim stupnjem sigurnosti moglo utvrditi radi li se o masivnoj crnoj rupi, regiji u kojoj se formiraju nove zvijezde ili pak o nečem potpuno trećem.

Jedan primjer lutajuće masivne crne rupe malo toga nam govori o generalnoj učestalosti događaja ovog tipa; čak i ako znanstvenici primijete druge crne rupe van svojih galaksija moguće je kako su one izbačene u ranije opisanom scenariju „gravitacijske praćke“. Ipak, ako se u budućim promatranjima potvrdi kako se u galaksiji o kojoj je riječ ne nalazi nikakva crna rupa, to će biti prilično velik iskorak u astronomiji. Takav zaključak značajno bi pripomogao u razumijevanju mogućih mehanizama rasta masivnih crnih rupa te bi dodao još jednu galaksiju na popis za promatranje u opservatorijima gravitacijskih valova poput LIGO-a (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory ).

Zanimljivo na webu:


12 komentara na ovaj članak

Odgovori

vampir2
Arheolozi u Bugarskoj iskopali tijela „vampira“ probodenih željeznim kolcima
URL adresa
Većina američkih obitelji u gradovima ima pristup internetu