Obserwacje wykonane przy pomocy australijskiego interferometru radiowego CSIRO's (Australia Telescope Compact Array) potwierdzają istnienie czarnych dziur o tak zwanej średniej masie. Odkryta czarna dziura HLX-1 (skrót od "hyper-luminous X-ray source 1") leży w odległości trzystu milionów lat świetlnych od nas, w galaktyce oznaczonej jako ESO 243-49.
Przed tym odkryciem astronomowie mieli jedynie dowody na istnienie supermasywnych czarnych dziur – rzędu milionów i miliardów mas Słońca – oraz “czarnych dziur gwiazdowych”, o masach rzędu kilku mas Słońca. HLX-1 to naprawdę pierwszy przykład czarnej dziury o masie pośredniej. Międzynarodowy zespół badaczy złożony z astronomów amerykańskich, angielskich, australijskich i francuskich badał ten obiekt od 2010 roku. Astronomowie nie są do dziś pewni, jak tworzą się supermasywne czarne dziury, jednak dość prawdopodobna jest teoria, że powstają one właśnie z czarnych dziur średnich rozmiarów, poprzez ich łączenie się (tzw. Merging). To między innymi właśnie dlatego nowo odkryta czarna dziura jest dla naukowców tak interesująca.
HLX-1 została odkryta przez czysty przypadek w roku 2009, jako bardzo silne źródło promieniowania rentgenowskiego. Galaktyczny gaz gwiazdowy jest w jej pobliżu cały czas zasysany, co powoduje jego rozgrzewanie się do bardzo wysokich temperatur i w efekcie silne świecenie w X – ach. To sugeruje też jednak, że inne podobne źródła rentgenowskie mogą zawierać kolejne czarne dziury o masie pośredniej. Jednak, jak sugerują badania, ich świecenie może być powodowane również przez obecność dużo mniejszych, gwiazdowych czarnych dziur. Tylko przypadek obiektu HLX-1 jest absolutnie wyjątkowy – tu czarna dziura musi być dużo większa, bo jasność obiektu jest około dziesięć razy większa niż w pozostałych przypadkach. Zasysanie gazu zawsze powoduje świecenie w dziedzinie rentgenowskiej, lecz ma wówczas miejsce zjawisko zwane „reflux” - obszar położony w pobliżu czarnej dziury wytwarza wówczas dżety wysokoenergetycznych cząstek, które zderzają się z otaczającym obiekt gazem i w ten sposób generują dodatkowo promieniowanie radiowe. Zatem w takich przypadkach astronomowie spodziewają się zobaczyć najpierw emisję rentgenowską, a kilka dni później zaobserwować fale radiowe. Ten scenariusz miał miejsce w przypadku nowo odkrytej czarnej dziury – obserwacje potwierdziły jej przewidywana masę. Możliwe jest także, że czarna dziura ma okrążającego ją po dość ekscentrycznej orbicie, gwiazdowego towarzysza. Gdy gwiazda znajduje się blisko niej, czarna dziura wyrywa z niej strzęp gazu, co także pociąga za sobą silna emisję rentgenowską
Zaobserwowane jasności flar rentgenowskich oraz radiowych w przypadku HLX-1 pozwoliły astronomom oszacować górną granicę na masę obiektu. Jest to 90 tysięcy mas Słońca. Dlaczego jednak znamy tylko jedną, jedyną czarną dziurę o masie tego rzędu ? Być może jest ich o wiele więcej, jednak w tym momencie swej ewolucji nie “żywią się” one materią galaktyki macierzystej, są więc dla nas nie do wykrycia. Możliwe też, że ich tempo akrecji, czyli owego “żywienia się” jest bardzo niewielkie.
HLX-1 mogła leżeć w centrum mało masywnej galaktyki karłowatej, która została pochłonięta przez większą galaktykę ESO 243-49, podobnie jak w przypadku Naszej Galaktyki i jej galaktyk satelitarnych. Naukowcy szukają teraz dowodów na potwierdzenia tej teorii, takich jak hipotetyczne strzępy wyrwanego gazu lub inne zaburzenia materii w pobliżu HLX-1.
Źródło: http://www.sciencedaily.com | Elżbieta Kuligowska
Na ilustracji: Galaktyka ESO 243-49, leżąca 300 milionów lat świetlnych od Ziemi, ma w swym centrum nowo odkrytą czarną dziurę HLX-1 o masie pośredniej. Strzałka wskazuje jej dokładną lokalizację. Źródło: NASA, ESA and S. Farrell (U. Sydney).
(Tekst ukazał się pierwotnie w serwisie Orion, którego zasoby zostały włączone do portalu Urania)
