Słynna czarna dziura dokładnie zbadana przez polskich astronomów
advertisement
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego Słynna czarna dziura dokładnie zbadana przez polskich astronomów Polsko-amerykański zespół astronomów kierowany przez naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego opublikował wyniki szczegółowej analizy źródła rentgenowskiego Cygnus X-1, zawierającego masywną czarną dziurę. Cygnus X-1 znajduje się na niebie w gwiazdozbiorze Łabędzia. Jest to najsilniejsze źródło promieniowania rentgenowskiego w Galaktyce. Astronomowie wiedzą, że jest to układ dwóch gwiazd odległy od Ziemi o około 6000 lat świetlnych, przy czym jedna z gwiazd jest niewidoczna i ma na tyle dużą masę, że już od wielu lat podejrzewano, iż jest to czarna dziura. Najnowsze obserwacje obiektu przeprowadzone przez dr. hab. Krzysztofa Belczyńskiego, dr. hab. Tomasza Bulika z Uniwersytetu Warszawskiego oraz Charlesa Bailyna z Yale University pozwoliły na bardzo precyzyjne wyznaczenie parametrów układu. Wyniki potwierdziły przypuszczenia, że mamy do czynienia z czarną dziurą. Wyznaczona masa czarnej dziury jest 15 razy większa niż masa Słońca. Towarzyszy jej młoda, masywna gwiazda o 20 masach Słońca. Odległość między składnikami układu jest mniejsza niż dystans Słońce-Merkury. Polscy naukowcy przeanalizowali też możliwe przyszłe losy układu Cygnus X-1. „W ciągu najbliższych 100 000 lat czarna dziura rozpocznie systematyczne niszczenie towarzysza” – przewiduje dr hab. Krzysztof Belczyński, lider zespołu badawczego. „Materia z młodej gwiazdy będzie pochłaniana przez czarną dziurę, a to co nie zdoła wpaść pod jej horyzont zdarzeń, będzie wyrzucone w przestrzeń międzygwiazdową” – dodaje. Symulacje komputerowe wskazują, że proces ten potrwa około 400 tysięcy lat, aż do chwili, gdy z gwiazdowego towarzysza czarnej dziury pozostanie samo jądro o 4 masach Słońca. Jednocześnie odległość między składnikami zwiększy się do dystansu Słońce-Ziemia. Potem nastąpią 2 miliony lat względnego spokoju, po czym gwiazdowy towarzysz wybuchnie jako supernowa. Nie wiadomo co będzie z układem Cygnus X-1 po wybuchu supernowej. Symulacje przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego wskazują, że może dojść do rozerwania układu podwójnego. Gwiazda neutronowa, która pozostanie po wybuchu supernowej może uzyskać prędkość nawet miliona kilometrów na godzinę. Gdyby jednak układ przetrwał, Cygnus X-1 stanie się układem podwójnym złożonym z czarnej dziury i gwiazdy neutronowej. Taka konfiguracja byłaby bardzo interesująca z punktu widzenia badań nad falami grawitacyjnymi. Zostały one przewidziane przez Alberta Einsteina w 1910 roku, ale do tej pory nie potwierdzono ich istnienia obserwacyjnie. Specjalne obserwatoria, takie jak europejskie VIRGO, czy amerykańskie LIGO, poszukują od kilku lat katastrof związanych z układami czarnych dziur i gwiazd neutronowych. Obiekty te tracą bowiem energię i ich orbita zacieśnia się, tak, iż w końcu musi dojść do zderzenia czarnej dziury i gwiazdy neutronowej, a według teorii względności spowoduje to wygenerowanie fal grawitacyjnych. „Warto też zauważyć, że choć detekcja układów czarna dziura – gwiazda neutronowa przez współczesne projekty nasłuchujące fal grawitacyjnych może być trudna, to z naszych wcześniejszych oszacowań wynika, że detekcja podobnych układów zawierających dwie obiegające się wzajemnie czarne dziury jest dużo bardziej prawdopodobna i powinna mieć miejsce już w najbliższych latach – przewiduje dr hab. Krzysztof Belczyński. Wyniki badań grupy kierowanej przez Polaków zostały ogłoszone m.in. „Science Now”, internetowym wydaniu prestiżowego czasopisma naukowego „Science” i są szeroko komentowane w świecie naukowym. PAP - Nauka w Polsce Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
