Badacze odkrywają czarną dziurę o masie pośredniej (IMBH)

Kosmiczne obserwatorium XMM-Newton odkryło najlepszą jak dotąd kandydatkę na bardzo rzadki typ obiektu kosmicznego: czarną dziurę o masie pośredniej, która obecnie rozrywa i pożera gwiazdę, która się do niej zbliżyła.

W przestrzeni kosmicznej kryją się czarne dziury różnego typu: z masywnych gwiazd powstają czarne dziury o masie gwiazdowej, w centrach galaktyk mamy supermasywne czarne dziury o masie milionów czy nawet miliardów mas Słońca.

Między tymi ekstremami znajdują się rzadsi członkowie rodziny czarnych dziur: czarne dziury o masie pośredniej. Uważane za młode obiekty, z których z czasem mogą powstać supermasywne czarne dziury, obiekty te dobrze skrywają się przed naszymi teleskopami, przez co jak dotąd mamy niewiele silnych kandydatek na tego rodzaju czarne dziury.

Zespół badaczy korzystających z danych zebranych za pomocą rentgenowskich obserwatoriów kosmicznych XMM-Newton, Chandra oraz Swift, odkrył rzadkie sygnały aktywności takiego obiektu. Badacze odkryli potężny rozbłysk promieniowania na krawędzi odległej galaktyki, wyrzucony w momencie gdy pechowa gwiazda zbliżyła się za bardzo do czarnej dziury i uległa rozerwania.

„To niezwykle ekscytujące: jak dotąd nie udało nam się tak wyraźnie dostrzec żadnej przedstawicielki tego typu czarnych dziur” mówi Dacheng Lin z z University of New Hampshire w USA.

„Odkryliśmy tylko kilka kandydatek, ale ogólnie są to obiekty niezwykle rzadkie i bardzo poszukiwane. Jak na razie to jest nasza najlepsza kandydatka na czarną dziurę o masie pośredniej”.

Tego typu czarne dziury mogą powstawać na wiele sposobów. Jeden ze scenariuszy mówi o powstawaniu w procesie łączenia masywnych gwiazd leżących w gęstych gromadach gwiazd – dlatego też centra takich gromad uważane są za najlepsze miejsca do poszukiwań takich obiektów. Niemniej jednak, zanim takie obiekty się uformują, miejsca te mogą być już pozbawione gazu, przez co czarne dziury nie będą miały zbyt wiele materii do pożerania, przez co ich otoczenie nie będzie emitowało zbyt wiele promieniowania – przez co z kolei będą one niezwykle trudne do dostrzeżenia.

„Jedną z kilku metod, które możemy wykorzystać do poszukiwania czarnych dziur o masie pośredniej, jest oczekiwanie na bliskie przejście jakiejś zagubionej gwiazdy, która zbliży się za bardzo i ulegnie rozerwaniu – takie zjawisko „aktywuje” apetyt czarnej dziury i zmusi ją do emisji rozbłysku, który będziemy w stanie zaobserwować”  dodaje Lin.

Źródło rentgenowskie 3XMM J215022.4-055108 w 2006 i 2009 roku. Źródło: ESA

„Tego rodzaju zjawiska obserwowaliśmy dotąd jedynie w centrach galaktyk, ale nie na ich zewnętrznych rubieżach”.

Lin wraz ze współpracownikami przeanalizował dane z obserwatorium XMM-Newton w poszukiwaniu takiego obiektu. Udało im się zidentyfikować IMBH w dużej galaktyce oddalonej od nas o jakieś 740 milionów lat świetlnych sfotografowanej w 2006 i 2009 roku w ramach przeglądu galaktyk, oraz w dodatkowych danych z Chandry (2006 i 2016 rok) i Swift (2014).

„Przejrzeliśmy także zdjęcia galaktyki wykonane przez całą paletę innych teleskopów, aby sprawdzić jak wyglądała ta emisja w zakresie optycznym” mówi współautor artykułu Jay Strader z Michigan State University.

„Rozbłysk tego źródła zauważyliśmy na dwóch zdjęciach z 2005 roku – było ono dużo jaśniejsze i dużo bardziej niebieskie niż zaledwie kilka lat wcześniej. Porównując wszystkie dane ustaliliśmy, że pechowa gwiazda została rozerwana w październiku 2003 roku naszego czasu i doprowadziła do rozbłysku energii, który następnie słabł przez 10 lat”.

Naukowcy uważają, że gwiazda została rozerwana przez czarną dziurę o masie około pięćdziesięciu tysięcy mas Słońca.

„Katalog źródeł rentgenowskich XMM-Newton jest obecnie największym katalogiem tego typu i zawiera ponad pół miliona źródeł: egzotyczne obiekty takie jak ten opisywany w naszych badaniach wciąż skrywają się w danych oczekując na odkrycie przez naukowców analizujących ogromne zasoby danych” dodaje Natalie Webb, dyrektor XMM-Newton Survey Science Center w Research Institute in Astrophysics and Planetology (IRAP) w Tuluzie.

Źródło: ESA


Podoba Ci się na Pulsie Kosmosu? Zaglądasz do nas często?

Może masz ochotę wesprzeć naszą pracę?

Jeżeli tak, możesz to zrobić na portalu Patronite!

https://patronite.pl/pulskosmosu

Jeżeli nie, to i tak zaglądaj do nas często!

(ale z czasem możemy zniknąć przez brak środków)