Czarne dziury pożerają tysiące gwiazd. Najgorsze są „maluchy”

Czarne dziury są obiektami znanymi we Wszechświecie od dość dawna, jednak charakterystyka i natura tych obiektów wciąż stanowi dla badaczy wyzwanie. Niedawno naukowcom z NASA udało się potwierdzić narodziny supermasywnej czarnej dziury, która powstała na wczesnym etapie narodzin Wszechświata. Odkrycie umożliwiły dane z Teleskopu Hubble’a. Obiekt oznaczony jako GNz7q jest uważany za jednego z przodków supermasywnych czarnych dziur zaobserwowanych wcześniej, i stanowi „brakujące ogniwo” w łańcuchu badań nad kosmosem.

Czytaj także: Ekspert: Ameryka Południowa to obiecujący rynek dla polskich firm z sektora kosmicznego

Pożeraczki gwiazd

Teraz pojawiły się nowe szczegóły na temat natury niektórych czarnych dziur w przestrzeni kosmicznej. Badanie ponad stu galaktyk, przeprowadzone przez należące do NASA Obserwatorium Rentgenowskie Chandra ujawniło oznaki, że czarne dziury niszczą tysiące gwiazd w pogoni za zwiększeniem swojej masy.

Jak podaje obserwatorium, cztery galaktyki pokazane na grafice poniżej są jednymi z 29 skupisk w próbie, które wykazały dowody na rosnące czarne dziury w pobliżu ich centrów.

Promieniowanie rentgenowskie z Chandry (kolor niebieski) zostało nałożone na optyczne obrazy galaktyk NGC 1385, NGC 1566, NGC 3344 i NGC 6503 wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a.

Te nowe wyniki mają sugerować, że przynajmniej niektóre z tych czarnych dziur, aby osiągnąć swoje obecne rozmiary, musiały przebyć dość gwałtowną drogę - zniszczenie gwiazd na skalę, która rzadko, jeśli w ogóle, była wcześniej obserwowana.

Astronomowie przeprowadzili szczegółowe badania dwóch odrębnych klas czarnych dziur. Mniejsza odmiana to czarne dziury o masie gwiezdnej, które zazwyczaj mają masę od 5 do 30 razy większą od masy Słońca. Na drugim końcu spektrum znajdują się supermasywne czarne dziury, które żyją w środku większości dużych galaktyk i których masa wynosi miliony, a nawet miliardy mas Słońca.

W ostatnich latach pojawiły się jednak dowody na istnienie klasy pośredniej, zwanej średnio masywnymi czarnymi dziurami (IMBH). Nowe badania przeprowadzone przy użyciu Chandry mogą wyjaśnić, w jaki sposób takie IMBH powstają w wyniku niekontrolowanego wzrostu czarnych dziur o masie gwiazdowej.

Zdaniem naukowców jednym z kluczy do powstawania IMBH może być ich środowisko. W najnowszych badaniach przyjrzano się bardzo gęstym skupiskom gwiazd w centrach galaktyk. Przy tak bliskim sąsiedztwie gwiazd, wiele z nich znajdzie się w zasięgu przyciągania grawitacyjnego czarnych dziur znajdujących się w centrach gromad.

Według badaczy, że jeśli gęstość gwiazd w gromadzie (liczba gwiazd w danej objętości) przekroczy wartość progową, to czarna dziura o masie gwiazdowej w centrum ulegnie gwałtownemu wzrostowi, wciągając liczne gwiazdy znajdujące się w bliskim sąsiedztwie.

Wśród galaktyk objętych nowym badaniem Chandry, te o gęstości powyżej wspomnianego progu miały około dwa razy więcej rosnących czarnych dziur, niż te poniżej progu gęstości. Próg gęstości zależy również od tego, jak szybko poruszają się gwiazdy w gromadach.

Proces sugerowany przez najnowsze badania Chandry może zachodzić w dowolnym momencie historii Wszechświata, co sugeruje, że średnio masywne czarne dziury mogą powstawać miliardy lat po Wielkim Wybuchu, aż do dnia dzisiejszego.

Ziemia bezpieczna

A co z Drogą Mleczną, czyli galaktyką w której położony jest Układ Słoneczny i Ziemia? Wydaje się, że tutaj nie należy obawiać się podobnych zagrożeń.

Czytaj także: Space Perspective zaoferuje kosmiczną turystykę w balonie. Orbitalny luksus za 125 tys. dolarów

W centrum Drogi Mlecznej znajduje się obiekt o nazwie Sagittarius A*. Jest to supermasywna czarna dziura, która zgodnie ze swoją naturą nie wykazuje rosnącego „apetytu” na gwiazdy znajdujące się w naszej galaktyce. Nie zmienia tego fakt, że badacze od kilku lat obserwują skoki aktywności Sagittariusa A*.

Warto wspomnieć jednak, że zgodnie z niedawnymi ustaleniami Układ Słoneczny znajduje się bliżej czarnej dziury w centrum naszej galaktyki, niż wcześniej sądzono. Zgodnie z pierwotnymi założeniami, nasz układ miał być oddalony od Sagittariusa A* o 27 700 lat świetlnych. Później jednak te dane skorygowano, i według nich Układ Słoneczny dzieli od centrum Drogi Mlecznej odległość (zależnie od badań) od 25 800 do 26 673 lat świetlnych.