Czarne dziury i galaktyki aktywne
advertisement
Czarne dziury i galaktyki aktywne Czy pojęcie „czarnej dziury” jest nowe? Nie, gdyż pochodzi z roku 1783 kiedy to po raz pierwszy przedstawiono ideę „ciemnej gwiazdy”'. Posługując się korpuskularną teorią światła Newtona i prawem powszechnego ciążenia, można mianowicie pokazać, że prędkość ucieczki z powierzchni gwiazdy o średniej gęstości takiej, jaką ma Słońce, i o promieniu 486 promieni Słońca, a więc o masie 120 000 000 mas Słońca, wyniosłaby c tj. równałaby się prędkości światła. Tak wielkie gwiazdy nie istnieją, ale można pójść niejako w drugą stronę. Gdyby nasze Słońce skompresować tak, by miało średnicę 6 km, to prędkość ucieczki z jego powierzchni wyniosłaby c. Gwiazda neutronowa o masie zbliżonej do masy Słońca znajduje się w stanie bliskim takowemu – jej średnica wynosi ok. 20km. Dla mas powyżej 10 mas Słońca gwiazda neutronowa „zapada się” tzn. staje się czarną dziurą. Aby prędkość ucieczki z Ziemi wynosiła c, trzeba by ją ścisnąć tak, aby stała się kulką o średnicy 18 mm. Czarna dziura jako soczewka grawitacyjna Cygnus X-1 Sgr A* Nasza Galaktyka (Droga Mleczna) ma w swoim centrum czarną dziurę o masie 4,300,000 mas Słońca. Dowód na istnienie czarnej dziury w M84 Dowód na istnienie czarnej dziury w M87 Herrnstein, J. R. i in. (1999) Nature 400, 539 NGC 4258 Masery wody - naturalne satelity SMBH MSMBH=3.9 x 107 MSun Wniosek (Prawie) każda galaktyka ma w swoim centrum supermasywną czarną dziurę. Słowo „supermasywna” oznacza tu masy rzędu od milionów do miliardów mas Słońca! Galaktyka aktywna – trzy czasy naświetlania Kwazar to bardzo jasne jądro galaktyki aktywnej. Tak jasne, że samą tę galaktykę jest niezwykle trudno zobaczyć, gdyż jej światło „tonie” w blasku jądra. 3C273 – obraz optyczny 3C273 – obraz optyczny i radiowy 3C273 - widmo Seria Balmera linii wodoru jest w 3C273 przesunięta ku czerwieni: z=0.157 Linie absorpcyjne w widmach kwazarów mają często inne przesunięcia ku czerwieni niż linie emisyjne. Linie emisyjne pochodzą od samego kwazara, natomiast linie absorpcyjne – od materii położonej na drodze kwazar-obserwator. Materia ta jest bliżej nas, stąd jej przesunięcie ku czerwieni jest zawsze mniejsze. Podsumowanie (Prawie) każda galaktyka ma supermasywną czarną dziurę w swoim centrum. Ale nie każda galaktyka jest aktywna; galaktyki aktywne stanowią mniejszość. Kiedy zatem galaktyka staje się aktywna? Wtedy gdy supermasywna czarna dziura w jej centrum pochłania materię. Wszystkie efekty określane ogólnie mianem „aktywności” w galaktyce wynikają z upadku materii na supermasywną czarną dziurę.