Hubble odkrywa nietypowy dysk wokół czarnej dziury

Wizja artystyczna osobliwego cienkiego dysku otaczającego supermasywną czarną dziurę w sercu galaktyki spiralnej NGC 3147. Źródło: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a zaobserwowali nietypowy cienki dysk materii krążący wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum spiralnej galaktyki NGC 3147 oddalonej od nas o 130 milionów lat świetlnych.

Obecność dysku wokół czarnej dziury w tak ciemnej aktywnej galaktyce zaskoczyła badaczy. Czarne dziury występujące w określonych typach galaktyk, takich jak NGC 3147, uważa się za głodujące z uwagi na brak wystarczającej ilości grawitacyjnie związanej z nimi materii, którą mogłyby się karmić. Dlatego też zdumiewająca jest obecność cienkiego dysku krążącego wokół głodującej czarnej dziury, a przypominającego dużo większe dyski w ekstremalnie aktywnych galaktykach.

Spojrzenie z góry na dysk materii krążącej wokół centrum NGC 3147. Źródło: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Co szczególnie interesujące, ten cienki dysk materii otaczający czarną dziurę stanowi unikatową okazję do testowania teorii względności Einsteina. Teorie wskazują, że dysk tak głęboko zanurzony w intensywnym polu grawitacyjnych czarnej dziury, że promieniowanie z dysku gazowego ulega zmianie, stanowi rzadkie źródło informacji o dynamicznych procesach zachodzących w pobliżu czarnej dziury.

“Nigdy wcześniej nie widzieliśmy efektów zarówno ogólnej jak i szczególnej teorii grawitacji w zakresie widzialnym z taką dokładnością” mówi członek zespołu badawczego Marco Chiaberge z AURA for ESA.

NGC 3147. Źródło: ESA/Hubble & NASA, A. Riess et al.

Pomiary wykonane za pomocą Hubble’a wskazują, że materia w dysku okrąża czarną dziurę z prędkością ponad 10% prędkości światła. Przy tak wysokich prędkościach gaz wydaje się jaśnieć gdy przemieszcza się w kierunku Ziemi z jednej strony i gasnąć gdy oddala się od nas z drugiej. Obserwacje przeprowadzone za pomocą Hubble’a wskazują także, że gaz znajduje się tak głęboko w studni grawitacyjnej, że światło ma trudności z ucieczką z niej i dlatego wydaje się przesunięte ku czerwieni. Masa czarnej dziury szacowana jest na około 250 milionów mas Słońca.

“Tego typu dysk jest zmniejszoną wersją kwazaru, o której istnieniu nie wiedzieliśmy” tłumaczy Stefano Bianchi z Universita degli Studi Roma Tre we Włoszech, główny autor artykułu opisującego odkrycie. “To taki sam dysk jaki obserwujemy przy obiektach 1000 czy nawet 100 000 razy jaśniejszych. Nasze obecne modele bardzo ciemnych, aktywnych galaktyk są zatem nieprawidłowe”.

Źródło: STScI

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.