Astronomowie określają górną granicę masy czarnych dziur

Astronomowie określają górną granicę masy czarnych dziur

05.09.2008


Astronomowie Priyamvada Natarajan (Yale University oraz Radcliffe Institute for Advanced Study)
i Ezequiel Treister (European Southern Observatory, Chile oraz University of Hawaii) publikują
badania, z których wynika, że czarne dziury nie rosną w nieskończoność – a limitem jest masa 10 miliardów
razy większa od masy Słońca. Takie ultra masywne czarne dziury istnieją w centralnych obszarach ogromnych
gromad galaktyk.

Kiedyś uważano je za rzadkie i egzotyczne obiekty. Obecnie większość naukowców jest zgodna, że czarne dziury
występują powszechnie, a największe i najmasywniejsze z nich istnieją w jądrach wielkich galaktyk. Wykazano
że waga tych ultra masywnych czarnych dziur przekracza miliardy razy wagę Słońca. Wyniki te uzupełnił właśnie
profesor astronomii i fizyki Uniwesrystetu Yale – Priyamvada Natarajan – określając górną granicę ich masy.
Okazuje się, że nawet największe z tych grawitacyjnych potworów nie mogą przyrastać w nieskończoność. Wygląda
na to, że istnieje nieznany proces, który powoduje że przystają przyrastać gdy osiągną masę około 10 miliardów
razy większą niż masa Słońca.


Mieliśmy coraz więcej dowodów, że czarne dziury są kluczowe dla procesów powstawania galaktyk. Teraz mamy podstawy sądzić, że grają głównę rolę w tej kosmicznej operze.

Priyamvada Natarajan

Te wyjątkowo masywne czarne dziury, występujące w jądrach ogromnych galaktyk eliptycznych w gromadach galaktycznych
są największymi, jakie znamy we Wszechświecie. Nawet masywna czarna dziura w jądrze Drogi Mlecznej jest tysiące
razy mniejsza od tych potworów. Jednak gigantyczne anomalie, rosnące poprzez wciąganie materii z otoczenia – gazu,
pyłu czy gwiazd – wydają się niezdolne to przekroczenia tego limitu niezależnie od tego gdzie i kiedy pojawiają
się w kosmosie. Prof. Natarajan mówi: -„To dzieje się w całej obserwowanej historii Wszechświata – przestają przyrastać
niezależnie od epoki, którą badamy”.

Wyniki badań, które zostaną opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)
wykazują po raz pierwszy istnienie górnego limitu masy czarnych dziur. Natarajan wykorzystał dostępne dla tych
obiektów dane optyczne i rentgenowskie wykazując, że aby obserwowane wyniki były zgodne czarne dziury muszą
w pewnym momencie swej ewolucji wyłączyć proces akrecji.

Natarajan sugeruje, że zjawisko to można wytłumaczyć ciśnieniem promieniowania ogromnych czarnych dziur. Według
niego istnieje możliwość, że przyrastające czarne dziury w pewnym momencie osiągają punkt, w którym wypromieniowują
poprzez proces kwantowego parowania, tak wielkie ilości energii, że wytwarza się stan równowagi dynamicznej
pomiędzy ilością pochłanianego gazu i masą anomalii uniemożliwiając przekroczenie tego limitu. Nowe badania
niosą istotne implikacje dla badań ewolucji galaktyk, ponieważ wydaje się, że największe galaktyki ewoluują
razem z czarnymi dziurami w ich jądrach.

„Mieliśmy coraz więcej dowodów, że czarne dziury są kluczowe dla procesów powstawania galaktyk „- dodaje Natarajan.
-„Teraz mamy podstawy sądzić, że grają głównę rolę w tej kosmicznej operze.”

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *