Liczba znanych czarnych dziur może się wkrótce podwoić

dnia 16/12/2016
Powyższe zdjęcie przedstawia komputerową symulację supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki. Czarny obszar w centrum przedstawia horyzont zdarzeń czarnej dziury, spoza którego nawet światło nie może uciec grawitacji masywnego obiektu.

Powyższe zdjęcie przedstawia komputerową symulację supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki. Czarny obszar w centrum przedstawia horyzont zdarzeń czarnej dziury, spoza którego nawet światło nie może uciec grawitacji masywnego obiektu.

Badacze z Uniwersytetu w Waterloo opracowali metodę, która pomoże odkrywać nawet 10 czarnych dziur rocznie, podwajając liczbę aktualnie znanych czarnych dziur w ciągu zaledwie dwóch lat. Badacze szacują, że w ciągu dekady być może uda im się odkryć przed nami historię czarnych dziur.

Avery Broderick, profesor z Wydziału Fizyki i Astronomii na Uniwersytecie w Waterloo oraz Mansour Karami, doktorant z Wydziału Nauki pracowali z naukowcami z USA i  Iranu nad stworzeniem metody obejmującej powstającą dopiero dziedzinę astronomii fal grawitacyjnych i zmieniającej nasze sposoby poszukiwania czarnych dziur i innych ciemnych obiektów w przestrzeni kosmicznej. Wyniki ich prac opublikowano w tym tygodniu w periodyku The Astrophysical Journal.

„W ciągu następnych 10 lat zbierzemy wystarczająco dużo danych nt. czarnych dziur, że naukowcy będą w stanie statystycznie opracować ich własności jako populacji,” mówi Broderick. „Informacje te pozwolą nam badać czarne dziury o masach gwiezdnych na różnych etapach historii rozciągającej się na miliardy lat.”


Wspieraj działalność Pulsu Kosmosu na http://patronite.pl/pulskosmosu

To dzięki Waszemu wsparciu możemy codziennie dostarczać nowych informacji o odkryciach astronomicznych.


Czarne dziury pochłaniają całe promieniowanie i materię i nie emitują żadnego promieniowania, przez co niemożliwym jest stworzenie ich obrazu, nie mówiąc już o odkrywaniu ich na tle czerni przestrzeni kosmicznej. Choć bardzo mało wiemy o wnętrzach czarnych dziur, to wiemy, że odgrywają one istotną rolę w cyklu życia gwiazd regulując wzrost galaktyk. Pierwszy bezpośredni dowód ich istnienia został ogłoszony na początku roku przez zespół obserwatorium LIGO (ang. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), który zarejestrował fale grawitacyjne wyemitowane w procesie łączenia dwóch czarnych dziur.

Przeczytaj: Czym są fale grawitacyjne – powtórzenie wiedzy przed konferencją LIGO (12/02/2016)

„Jak na razie nie wiemy jak często dochodzi do takich zderzeń i jak wiele czarnych dziur rozsianych jest po galaktyce,” mówi Broderick. „Po raz pierwszy będziemy starali się umieścić tę fascynującą, dynamiczną fizykę rejestrowaną przez LIGO w szerszym, astronomicznym kontekście.”

Broderick wraz ze współpracownikami proponuje nowe podejście do poszukiwania i badania czarnych dziur – nie jako pojedynczych obiektów, a jako całej populacji, poprzez połączenie dwóch standardowych narzędzi astrofizyki: mikrosoczewkowania i interferometrii radiowej.

Z mikrosoczewkowaniem grawitacyjnym mamy do czynienia gdy ciemny obiekt, taki jak czarna dziura przechodzi między nami a źródłem światła takim jak gwiazda. Promienie światła biegnące od gwiazdy zakrzywiają się w polu grawitacyjnym czarnej dziury na drodze do Ziemi, przez co gwiazda znajdująca się za czarną dziurą wydaje się jaśniejsza, a nie ciemniejsza jak podczas zaćmienia. Nawet największe teleskopy obserwujące zjawiska mikrosoczewkowania w zakresie widzialnym mają ograniczoną rozdzielczość i mogę niewiele powiedzieć nam o takich czarnych dziurach. Zatem zamiast wykorzystywać promieniowanie w zakresie widzialnym Broderick wraz ze swoim zespołem proponuje wykorzystać fale radiowe do obserwowania mikrosoczewkowania w czasie rzeczywistym.

„Gdy spojrzymy na to samo zjawisko za pomocą radioteleskopu, wykorzystując do tego interferometrię – możemy zobaczyć więcej niż jedno zdjęcie. Dzięki temu będziemy mogli wychwycić różnego rodzaju parametry: masę obiektu, odległość czy prędkość,” mówi Karami, doktorant astrofizyki w Waterloo.

Wykonanie serii zdjęć w zakresie radiowym i zamiana ich na nagranie zjawiska pozwoli naukowcom określić kolejne cechy charakterystyczne obserwowanej czarnej dziury.

Źródło: University of Waterloo

Dodaj komentarz