Astrofizycy potwierdzają istnienie czarnej dziury o masie większej niż Słońce
Wyniki przełomowych badań przeprowadzonych przez Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) potwierdzają to, o czym od dawna byli przekonani astrofizycy - istnienie czarnej dziury, która jest 5,4 raza większa pod względem masy od Słońca. Czarna dziura jest zlokalizowana w rentgenowskim układzie podwójnym XTE J1859+226. Odkrycie zostało opisane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). Dotychczas naukowcy odkryli około 20 podwójnych układów gwiezdnych zawierających czarną dziurę, co stanowi niewielką liczbę zaważywszy na populację szacowaną na około 5.000 w samej tylko Drodze Mlecznej - rodzimej galaktyce naszego Układu Słonecznego. Rentgenowskie układy podwójne to układy gwiezdne zbudowane ze zwartego ciała, którym może być czarna dziura lub gwiazda neutronowa, i z "normalnej" gwiazdy. Zwarte ciało rozszerza swoją masę wchłaniając masę gwiazdy poprzez utworzony wokół niej spiralny dysk. Eksperci nazywają ten proces "akrecją". "Przejściowe, rentgenowskie układy podwójne charakteryzują się tym, że większość swojego życia spędzają w stanie spokoju, ale od czasu do czasu przechodzą etapy, w których uruchamiana jest rytmiczna akrecja materii w kierunku czarnej dziury" - podkreśla astrofizyk z IAC i naczelny autor artykułu Jesús Corral-Santana. Zarówno czarne dziury, jak i gwiazdy neutronowe pojawiają się po rozpadzie masywnej gwiazdy. Masa większości znanych gwiazd neutronowych jest większa o około 1,4 raza od masy Słońca. Niemniej naukowcy zmierzyli również wartości, które ponad dwukrotnie przewyższają masę Słońca. Zdaniem ekspertów gwiazdy neutronowe są niestabilne, kiedy ich masa jest ponad trzykrotnie większa od masy Słońca. Takie gwiazdy zapadają się i powodują powstanie czarnej dziury. "Pomiar masy zwartych obiektów ma zasadnicze znaczenie dla określenia, jakiego rodzaju obiektami mogą być" - stwierdza dr Corral-Santana. "Jeżeli przewyższa ona trzykrotnie masę Słońca, to może to być wyłącznie czarna dziura. Odkryliśmy, że układ XTE J1859+226 ma czarną dziurę ponad 5,4 raza większą od masy Słońca. To ostateczne potwierdzenie istnienia czarnej dziury w tym obiekcie" - dodaje. "Ten wynik wnosi nowy element do badań nad podziałem masy czarnych dziur. Kształt tego podziału ma niezwykle ważne znaczenie dla naszej wiedzy na temat śmierci masywnych gwiazd, powstawania czarnych dziur i ewolucji rentgenowskich układów podwójnych." Zespół IAC dokonał tego odkrycia na podstawie obserwacji prowadzonych przez Gran Telescopio Canarias (GTC), skutecznie pozyskując pierwsze dane spektroskopowe z tego układu podwójnego do publikacji. Przejściowy, rentgenowski układ podwójny XTE J1859+226 zadomowił się w konstelacji Vulpecula. Astronomowie najpierw odkryli go za pomocą satelity RXTE w czasie erupcji, która miała miejsce 12 lat temu. W następstwie erupcji w 1999 r. naukowcy śledzili obiekt gwiezdny i łączyli pomiary fotometryczne wykonywane za pomocą teleskopu Izaaka Newtona (INT), teleskopu Williama Herschela (WHT) w 2000 r. i teleskopu Nordic Optical Telescope (NOT) z 2008 r. ze spektrometrią przeprowadzoną w 2010 r. za pomocą GTC. "Z powodu niskiej jasności obserwowanego układu potrzebowaliśmy 10-metrowych teleskopów, aby uzyskać widma" - wyjaśnia dr Corral-Santana. "W tym sensie możliwość prowadzenia obserwacji za pomocą teleskopu GTC miała zasadnicze znaczenie." Zespół wykorzystał instrument OSIRIS do wykonania pomiarów za pomocą teleskopu GTC, który znajduje się w Obserwatorium Roque de los Muchachos w La Palma na Wyspach Kanaryjskich.Więcej informacji: Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC): http://www.iac.es/index.php?lang=en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS): http://www.wiley.com/bw/journal.asp?ref=0035-8711
Kraje
Hiszpania