Czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej obraca się z prędkością 60 proc. wyższą niż maksimum

Mieszcząca się w centrum naszej galaktyki supermasywna czarna dziura obraca się z prędkością równą 60 proc. teoretycznego maksimum. W ten sposób silnie zakrzywia czasoprzestrzeń, tak że przypomina ona kształtem piłkę do futbolu amerykańskiego.

Czarna dziura i prędkość z jaką się obraca

.Centrum Drogi Mlecznej zajmuje Sagittarius A* (Sgr A*) – supermasywna czarna dziura, którą od Ziemi dzieli odległość 26 tys. lat świetlnych.

Czarne dziury opisuje się dwoma głównymi parametrami – masą i właśnie prędkością obrotu wokół własnej osi. Zespół z Penn State University (USA) i innych ośrodków naukowych wykorzystał nową metodę do pomiaru prędkości obrotu Sgr A*. Z pomocą należącego do NASA Chandra X-ray Observatory naukowcy określili ilość masy, która do czarnej dziury wpada i która jest z niej wyrzucana w postaci tzw. dżetów.

Wcześniejsze szacunki dokonywane różnymi technikami dawały silnie rozbieżne wyniki – podkreślają naukowcy. Według niektórych rezultatów Sgr A* nie obraca się wcale, według innych – z maksymalną prędkością.

„Nasza praca może pomóc w odpowiedzi na pytanie o to, jak szybko supermasywna czarna dziura naszej galaktyki się obraca” – mówi Ruth Daly, kierująca badaniem przedstawionym na łamach „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.

Obracająca się czarna dziura „ciągnie” za sobą czasoprzestrzeń i pobliską masę – wyjaśniają naukowcy. Czasoprzestrzeń ulega przy tym spłaszczeniu. Patrząc z góry, ma ona kształt okrągły, lecz z boku przypomina piłkę do futbolu amerykańskiego. Im szybszy obrót, tym bardziej spłaszczona piłka.

Wirującą czarna dziura jest jak wyrzutnia rakiet

.Jednocześnie obracanie się czarnej dziury stanowi potężne źródło energii zasilającej wspomniane dżety, czyli strumienie pobieranej z otoczenia materii wyrzucane w górę i w dół względem płaszczyzny obrotu.

„Wirująca czarna dziura jest jak wyrzutnia rakiet. Kiedy jakaś materia się do niej zbliży, to tak, jakby ktoś napełnił rakietę paliwem i uruchomił przycisk ‘start’” – mówi współautor badania Biny Sebastian z University of Manitoba, Winnipeg.

Ponieważ w pobliżu Sgr A* znajduje się niewiele materii, wyrzucane przez nią dżety są obecnie słabe.

Jednak, jeśli do czarnej dziury zbliżą się odpowiednie zasoby masy, np. gazu z rozerwanej przez dziurę gwiazdy, energia pochodząca z wspomnianego obrotu zasili mocne dżety.

„Dżety zasilane i skupiane przez centralną czarną dziurę mogą mieć kolosalny wpływ na zasoby gazu dla całej galaktyki. To z kolei ma znaczenie dla prędkości powstawania gwiazd. Obserwowane w pobliżu czarnej dziury, w spektrum rentgenowskim i gamma tzw. bąble Fermiego wskazują, że Sgr A* była w przeszłości aktywna. Pomiary jej obrotu to ważny test dla takiego scenariusza” – mówi Megan Donahue z Michigan State University.

Narodziny gwiazdy

.Astronom, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” zaznacza, że: „Kluczowe w procesie narodzin gwiazdy są mgławice. Jest to obłok pyłu i gazu, w którym dochodzi do formowania się gwiazd. We wczesnych fazach gaz pozostaje praktycznie niewzbudzony i zauważalny jedynie w podczerwieni. Gwiazdy dzięki kolapsowi grawitacyjnemu narodziły się z materii i powoli ją rozdmuchują, emitując specyficzną formę wiatru. Tracą materię, która odsuwa od nich gaz”.

„Mgławica M16 w gwiazdozbiorze Orła ma pyłowe kolumny („kolumny stworzenia”), które są miejscem powstawania gwiazd. Możemy wykonywać zdjęcia najdrobniejszych szczegółów takich mgławic i w skali roku obserwować zmiany, które w niej zachodzą” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI.

„Najczęściej obrazy takiego procesu obserwujemy w świetle widzialnym, jednak astronomowie mają do badania znacznie większą paletę promieniowania elektromagnetycznego. Jednym z odcieni tej palety jest podczerwień”.

„Za jej sprawą możemy przeniknąć przez wszystkie struktury pyłowe, co pozwala nam na dokładniejsze obserwowanie obszarów narodzin gwiazd. W fazie typu T Tauri początkowo materia krąży po orbicie nowo narodzonej gwiazdy. Silne pole magnetyczne prowadzi do spadania materii na powierzchnię gwiazdy, co powoduje emisję bardzo silnego promieniowania rentgenowskiego. Taka gwiazda nie byłaby przyjazna dla planet, które znalazłyby się zbyt blisko” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy„.

PAP/ Marek Matacz/ Wszystko co Najważniejsze/ LW