Przejdź do treści

Chandra odkrywa odbity rykoszetem dżet czarnej dziury

img

Astronomowie odkryli zachowanie dżetu pochodzącego z gigantycznej czarnej dziury, którego wcześniej nie widzieli. Przy pomocy obserwatorium rentgenowskiego Chandra zaobserwowali strumień, który odbił się od ściany gazu a następnie przedziurawił obłok energetycznych cząstek. Takie zachowanie może powiedzieć naukowcom więcej o tym, w jaki sposób strumienie z czarnych dziur wchodzą w interakcje z otoczeniem.

Odkrycia dokonano w dużej galaktyce Cygnus A znajdującej się w środku gromady galaktyk około 760 mln lat świetlnych od Ziemi. Dane z Chandra pokazują potężne strumienie cząstek i energii elektromagnetycznej wystrzeliwane daleko od szybko rosnącej czarnej dziury w centrum Cygnus A. Po przebyciu ponad 200 000 lat świetlnych po obu stronach czarnej dziury, dżety spowolniły swoją interakcję z międzygalaktycznym gazem o temperaturze wielu milionów stopni, który otacza Cygnus A. Interakcja ta wytworzyła ogromne chmury cząstek elektromagnetycznych, które emitują promieniowanie rentgenowskie i fale radiowe.

Do obserwacji, która trwała 23 dni, naukowcy wykorzystali Chandra do stworzenia bardzo szczegółowej mapy zarówno dżetu jaki i międzygalaktycznego gazu, których używali do śledzenia ścieżki strumieni z czarnej dziury. Dżet z lewej strony rozszerzył się po rykoszecie i wytworzył dziurę w otaczającym obłoku cząsteczek, który ma od 50 000 do 100 000 lat świetlnych głębokości i zaledwie 26 000 lat świetlnych szerokości.

Ostre zdjęcia z Chandra były kluczowe dla tego odkrycia.

Chociaż czarne dziury najlepiej nadają się do tego, aby przyciągać do siebie materię, są również zdolne do usuwania jej z dala od siebie. Gdy czarna dziura wiruje, może wytworzyć rotującą pionową wieżę z potężnymi polami magnetycznymi. Pozwala to czarnej dziurze przekierować część energii uwolnionej przez gaz opadający po spirali w jej kierunku, tworząc energetyczny strumień poruszający się z bardzo dużą prędkością z dala od czarnej dziury. Dżet z Cygnus A jest jednym z największych i najpotężniejszych z kiedykolwiek obserwowanych.

Naukowcy pracują nad określeniem, jakie formy energii niesie strumień. Skład dżetu i rodzaj energii decydują o tym, jak strumień zachowa się, gdy się odbije rykoszetem, tworząc dziurę takich rozmiarów. Teoretyczne modele strumienia i jego interakcje z otaczającym gazem są podobne do wniosków wyciąganych na temat właściwości dżetu.

Energia wytwarzana przez dżety z czarnych dziur może podgrzewać gaz międzygalaktyczny w gromadach galaktyk i zapobiegać chłodzeniu się i tworzeniu dużej liczby gwiazd w galaktyce centralnej, takiej jak Cygnus A.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Ricocheting Black Hole Jet Discovered by Chandra

Źródło: CfA

Na zdjęciu: Dżet wystrzeliwujący rykoszetem z gigantycznej czarnej dziury uchwycony przez obserwatorium Chandra. Kompozycja zdjęć galaktyce Cygnus A uzyskana z obserwatorium Chandra i teleskopu Hubble'a. Źródło: NASA/CXC/Columbia Univ./A. Johnson i inni; Optyczne: NASA/STScI