pobierz plik - Uniwersytet w Białymstoku

advertisement
O współpracy i jej efektach
Współpracę z Prof. Dr Rolandem Walterem rozpocząłem w październiku 2010 roku, kiedy
wyjechałem na stypendium naukowe ufundowane przez Program wymiany naukowej między
Szwajcarią a nowymi państwami członkowskimi Unii Europejskiej Sciex-NMSch. Początkowo
pracowałem nad analizą właściwości kwazarów o słabych liniach emisyjnych, a od stycznia
2011 roku nad błyskiem rentgenowskim pochodzącym z galaktyki NGC 4845, odległej od Ziemi
około 47 milionów lat świetlnych.
Błysk ten został zaobserwowany przez satelitę Integral na początku stycznia 2011 roku.
Satelita ten należy do Europejskiej Agencji Kosmicznej (European Space Agency, ESA).
Dodatkowo, błysk był po kilku dniach obserwowany przez satelity XMM-Newton (także
należącym do ESA), Swift (należącym do NASA) oraz detektorem MAXI umiejscowionym na
Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, a będącym częścią Japanese Experiment Module.
Pierwotnie Integral był wycelowany w inną galaktykę, która była celem jego obserwacji.
Nieoczekiwanie w polu widzenia satelity 2 stycznia 2011 roku ukazał się błysk,
pochodzący z blisko położonej lokalizacji. Źródło stawało się coraz jaśniejsze, aby przybrać
maksimum jasności około 23 stycznia. Styczniowe obserwacje satelitami XMM-Newton oraz
Swift powiązały błysk z centrum galaktyki NGC 4845. Było to bardzo zaskakujące, gdyż
galaktyka ta była do tej pory nieznana astronomii rentgenowskiej. Pojawienie się błysku
oznaczało, że NGC 4845 musiała pojaśnieć w promieniach rentgena co najmniej 1000 razy. Po
23 stycznia błysk zaczął blednąć. W czerwcu 2012 roku błysk był już niewidoczny dla
satelitów.
Analiza charakteru błysku oraz badanie jego ewolucji w czasie kazały nam odrzucić mało
prawdopodobne wyjaśnienie, takie jak wybuch supernowej. Za nagłym i silnym pojaśnieniem
galaktyki musiało się kryć coś równie gwałtownego, a energetycznie bardzo wydajnego. Było
to rozerwanie obiektu przez siły pływowe, którego źródłem była centralna czarna
dziura galaktyki. Czarna dziura w galaktyce NGC 4845 jest około 300 000 do miliona razy
masywniejsza niż Słońce. Ze wstępnych analiz wynikało, że obiekt, który został rozerwany,
posiadał masę pomiędzy 14 a 30 mas Jowisza; mogłoby to wskazywać na rozerwanie
masywnej planety lub też maleńkiego brązowego karła (a więc ciała od planety większego).
Dalsze analizy zebranych danych, zwłaszcza korelacja masy rozerwanego obiektu oraz
masy czarnej dziury, skłoniły nas do wniosków, że jednak mieliśmy do czynienia
z masywną planetą.
Z przeprowadzonej analizy rysował się następujący scenariusz: na około 2 do 3 miesiące przed
błyskiem planeta zawędrowała za blisko czarnej dziury. Została rozerwana przez jej siły
pływowe, lecz nie całkowicie. Tylko około 10% jej zewnętrznych warstw zostało wchłoniętych
przez czarną dziurę, a reszta obiektu, w tym gęste jądro planety, odleciała od czarnej dziury.
Wchłaniana materia tego super Jowisza spiralując na czarną dziurę rozgrzała się do
temperatury wielu setek milionów stopni Celsjusza, tworząc przy okazji coś na kształt bardzo
gorącej korony, jaką widzimy na Słońcu.
Tu powstaje pytanie: skąd masywna planeta w okolicy centralnej czarnej dziury galaktyki NGC
4845? Wiemy, że podczas tworzenia się układów planetarnych niektóre planety są wyrzucane
na zewnątrz układu i samotnie błąkają się po galaktyce. Nie są one silnie związane
grawitacyjnie z jakąkolwiek gwiazdą. Taki samotnie wędrujący przez bezkres galaktycznej
przestrzeni galaktyki NGC 4845 super Jowisz znalazł się na kolizyjnej trajektorii z jej centralną
czarną dziurą.
Podsumowując: Astronomowie obserwowali już wcześniej rozerwania gwiazd przez
supermasywne czarne dziury. Jednak w tym przypadku po raz pierwszy został rozerwany
tak małomasywny obiekt: planeta.
Dodatkowo, po raz pierwszy mamy bardzo realne przesłanki do twierdzenia, że planety
faktycznie istnieją także daleko poza Drogą Mleczną (poprzednie doniesienia były oparte
na przesłankach mniejszej wagi).
Także po raz pierwszy rozerwaniu obiektu astronomicznego towarzyszyło powstanie
bardzo gorącej plazmy, która świeciła w wysokoenergetycznym zakresie
promieniowania rentgenowskiego (podczas tych procesów powszechny jest bowiem
małoenergetyczny zakres promieniowania). Jest to nowy element ewolucji rozerwań
pływowych, który musi być wzięty pod uwagę przez astronomów teoretyków.
Dr Marek Nikołajuk
Uniwersytet w Białymstoku
Wydział Fizyki, Zakład Astronomii i Astrofizyki
Download
Random flashcards
123

2 Cards oauth2_google_0a87d737-559d-4799-9194-d76e8d2e5390

ALICJA

4 Cards oauth2_google_3d22cb2e-d639-45de-a1f9-1584cfd7eea2

bvbzbx

2 Cards oauth2_google_e1804830-50f6-410f-8885-745c7a100970

Motywacja w zzl

3 Cards ypy

Create flashcards