• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Supermasywna czarna dziura

    Przeczytaj także...
    Zapadanie grawitacyjne (kolaps) – zjawisko kurczenia się skupisk materii pod wpływem siły grawitacji. Jeden z najbardziej powszechnych procesów zachodzących we Wszechświecie w najróżniejszych skalach przestrzennych i czasowych, począwszy od formowania się gromad galaktyk, galaktyk, a skończywszy na narodzinach, ewolucji i śmierci gwiazd. Zapadanie obłoków gazu zachodzi, gdy nie jest możliwe zachowanie równowagi hydrostatycznej, tzn. kiedy ciśnienie całkowite gazu nie jest w stanie zrównoważyć oddziaływań grawitacyjnych. Stan taki osiągany jest przez dowolne skupisko materii, które przekroczy masę krytyczną, zwaną masą Jeansa.Galaktyka Seyferta – spiralna bądź nieregularna galaktyka zawierająca niezwykle jasne jądro, którego źródłem jest najprawdopodobniej czarna dziura, która może czasem przebić blaskiem całą otaczającą galaktykę. Emisja światła przez centralne jądro zmienia się w okresie mniejszym niż rok, co oznacza, że obszar emitujący musi mieć średnicę mniejszą niż rok świetlny. Nazwa tego typu galaktyk wywodzi się od astronoma Karla Seyferta, który badał je obszernie w latach 40. XX w. Galaktyki Seyferta należą do podklasy galaktyk aktywnych.
    Akrecja – w astronomii terminem tym określa się opadanie rozproszonej materii na powierzchnię ciała niebieskiego w wyniku działania grawitacji. Zjawisku temu może towarzyszyć wydzielanie dużej ilości energii w postaci promieniowania elektromagnetycznego, gdy opadająca materia wyświeca część utraconej grawitacyjnej energii potencjalnej. Szczególnie widowiskowa jest akrecja na obiekty zwarte – białe karły, gwiazdy neutronowe czy czarne dziury. Uważa się, że mechanizmem „zasilającym” aktywne jądra galaktyk jest właśnie akrecja materii na supermasywną czarną dziurę.
    U góry: artystyczna wizja pochłaniania gwiazdy przez supermasywną czarną dziurę. Na dole: możliwa obserwacja takiego procesu w galaktyce RXJ 1242-11

    Supermasywna czarna dziuraczarna dziura o masie sięgającej rzędu milionów, a nawet miliardów mas Słońca.

    Supermasywne czarne dziury mają pewne interesujące własności, odróżniające je od czarnych dziur o niewielkich masach:

    Galaktyka (z gr. γαλα – mleko) – duży, grawitacyjnie związany układ gwiazd, pyłu i gazu międzygwiazdowego oraz niewidocznej ciemnej materii. Typowa galaktyka zawiera od 10do 10 gwiazd orbitujących wokół wspólnego środka masy.Linia spektralna — ciemna lub jasna linia w jednolitym, ciągłym widmie, powstającą wskutek nadmiaru lub deficytu fotonów (w porównaniu z pobliskimi częstotliwościami) w wąskim zakresie częstotliwości.
  • średnia gęstość takiego obiektu może być bardzo mała, nawet mniejsza od gęstości wody. Wynika to z faktu, iż promień czarnej dziury wzrasta liniowo ze wzrostem jej masy, w konsekwencji czego jej średnia gęstość maleje znacznie szybciej;
  • w sąsiedztwie horyzontu zdarzeń supermasywnej czarnej dziury nie odczulibyśmy potężnych sił pływowych. Z uwagi na fakt, że osobliwość centralną dzieli znacząca odległość od horyzontu, hipotetyczny astronauta podróżujący ku centrum takiej czarnej dziury nie odczułby znaczących sił pływowych, dopóki nie znalazłby się głęboko w jej wnętrzu.
  • Czarne dziury tego rodzaju mogą zapewne powstawać w dwojaki sposób: poprzez powolną akrecję materii (poczynając od rozmiarów typowych dla zwykłej gwiazdy) lub bezpośrednio w wyniku grawitacyjnego zapadnięcia się niejednorodności materii, jakie wytworzyły się po Wielkim Wybuchu. W przypadku pierwszego sposobu potrzebny jest długi czas i znaczne ilości dostępnej materii, by czarna dziura mogła się powiększać.

    Wielki Wybuch (ang. Big Bang) – model ewolucji Wszechświata uznawany za najbardziej prawdopodobny. Według tego modelu ok. 13,772 (±0,059) mld lat temu dokonał się Wielki Wybuch – z bardzo gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia i oddziaływania).Masa Słońca M ⊙ {displaystyle M_{odot }} – pozaukładowa jednostka używana w astronomii do określania mas obiektów astronomicznych (gwiazd, gromad, galaktyk itp.).

    Przypuszcza się, że większość, o ile nie wszystkie, galaktyki posiadają w swoich centrach supermasywne czarne dziury. Bezpośrednie pomiary przesunięć dopplerowskich dla materii otaczającej jądra pobliskich galaktyk dowiodły, iż musi się ona poruszać z bardzo dużymi prędkościami, co można wytłumaczyć wysoką koncentracją materii w centrum. Wedle obecnej wiedzy jedynym obiektem, który może skupiać taką ilość materii w tak małym obszarze, jest czarna dziura. W przypadku dalej położonych galaktyk aktywnych szerokość obserwowanych linii spektralnych powiązana jest z masą czarnej dziury zasilającej aktywne jądra galaktyk. Uważa się, że takie supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk są swego rodzaju „silnikami” zasilającymi aktywne obiekty, takie jak galaktyki Seyferta czy kwazary. Sagittarius A* jest prawdopodobnie supermasywną czarną dziurą znajdującą się w centrum Drogi Mlecznej.

    Droga Mleczna – galaktyka spiralna z poprzeczką, w której znajduje się m.in. nasz Układ Słoneczny. Droga Mleczna nazywana jest też po prostu Galaktyką. Ale wtedy dla odróżnienia od innych galaktyk pisana wielką literą "G". Zawiera od 100 (według starszych szacunków) do 400 miliardów (według nowszych szacunków) gwiazd. Ma średnicę około 100 000 lat świetlnych i grubość ok. 1000 lat świetlnych.Dysk akrecyjny – wirująca struktura uformowana przez pył i gaz, opadający (poprzez zjawisko akrecji) na silne źródło grawitacji. Obiektem centralnym przyciągającym grawitacyjnie wirującą materię jest najczęściej czarna dziura, gwiazda neutronowa, biały karzeł bądź młoda gwiazda. Dyski akrecyjne różnią się od struktury typu pierścieni Saturna opadaniem materii ku centrum grawitacyjnemu w wyniku działania lepkości. Siły lepkie są niezbędne, aby materia obdarzona momentem pędu i znajdująca się na orbicie w przybliżeniu kołowej mogła zacieśnić orbitę.

    Liczba znanych obiektów zawierających przypuszczalnie supermasywne czarne dziury szybko się powiększa, ze względu na prowadzone obszerne przeglądy nieba. Na przykład przegląd Sloan Digital Sky Survey zarejestrował już dziesiątki tysięcy kwazarów.

    Zobacz też[]

  • dysk akrecyjny
  • Quasistar



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Kwazar (z ang. quasar – quasi-stellar radio source lub też QSO – quasi-stellar object, dosłownie "obiekt gwiazdopodobny emitujący fale radiowe") – zwarte źródło ciągłego promieniowania elektromagnetycznego o ogromnej mocy, pozornie przypominające gwiazdę. W rzeczywistości jest to rodzaj aktywnej galaktyki.
    Czarna dziura – obszar czasoprzestrzeni, którego, z uwagi na wpływ grawitacji, nic, łącznie ze światłem, nie może opuścić. Zgodnie z ogólną teorią względności, do jej powstania niezbędne jest nagromadzenie dostatecznie dużej masy w odpowiednio małej objętości. Czarną dziurę otacza matematycznie zdefiniowana powierzchnia nazywana horyzontem zdarzeń, która wyznacza granicę bez powrotu. Nazywa się ją "czarną", ponieważ pochłania całkowicie światło trafiające w horyzont, nie odbijając niczego, zupełnie jak ciało doskonale czarne w termodynamice. Mechanika kwantowa przewiduje, że czarne dziury emitują promieniowanie jak ciało doskonale czarne o niezerowej temperaturze. Temperatura ta jest odwrotnie proporcjonalna do masy czarnej dziury, co sprawia, że bardzo trudno je zaobserwować w wypadku czarnych dziur o masie gwiazdowej bądź większych.
    Galaktyka aktywna – galaktyka, w której energia w znaczącej ilości nie jest emitowana przez jej normalne składniki, czyli: gwiazdy, pył i gaz międzygwiazdowy. Ta część energii, zależnie od typu galaktyki aktywnej, może być emitowana w szerokim zakresie widma elektromagnetycznego jako podczerwień, fale radiowe, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie oraz promieniowanie gamma.
    Osobliwość – w astronomii punkt lub linia, gdzie przyspieszenie grawitacyjne lub gęstość materii są nieskończone.
    Sagittarius A* (w skrócie Sgr A*) – obiekt astronomiczny, który jest jasnym i bardzo zwartym źródłem radiowym w centrum Drogi Mlecznej, częścią większej struktury astronomicznej (Sagittarius A). Odległość do źródła wynosi około 8 kpc (2,4×10 km). Chociaż nie do końca jest to pewne, na podstawie badań gwiazdy S2, obiekt ten jest uważany przez astronomów za supermasywną czarną dziurę o masie około 4,31±0,06 milionów mas Słońca (masa Słońca w przybliżeniu wynosi 2×10 kg). Według najnowszych obserwacji może ona sięgać nawet 3,7 miliona mas Słońca i mieć promień około pół minuty świetlnej (0,06 j.a.). Badania wskazują również, że czarna dziura zwiększyła swoją masę 2 do 4 razy w ciągu ostatnich 5-10 miliardów lat poprzez pochłanianie pobliskich gwiazd.
    Efekt Dopplera – zjawisko obserwowane dla fal, polegające na powstawaniu różnicy częstotliwości wysyłanej przez źródło fali oraz zarejestrowanej przez obserwatora, który porusza się względem źródła fali. Dla fal rozprzestrzeniających się w ośrodku, takich jak na przykład fale dźwiękowe, efekt zależy od prędkości obserwatora oraz źródła względem ośrodka, w którym te fale się rozchodzą. W przypadku fal propagujących się bez udziału ośrodka materialnego, jak na przykład światło w próżni (w ogólności fale elektromagnetyczne), znaczenie ma jedynie różnica prędkości źródła oraz obserwatora.
    W fizyce i astronomii, zwłaszcza w teorii grawitacji – ogólnej teorii względności promień Schwarzschilda jest charakterystycznym promieniem stowarzyszonym z każdą masą. Wzór podał Karl Schwarzschild w roku 1916 - był to jeden z rezultatów jego badań i prób wyprowadzenia dokładnego rozwiązania równań pola grawitacyjnego na zewnątrz statycznej, sferycznie symetrycznej gwiazdy (zobacz: Metryka Schwarzschilda, która jest rozwiązaniem równań pola Einsteina). Promień Schwarzschilda jest proporcjonalny do masy. Promień Schwarzschilda zwany jest też czasami promieniem grawitacyjnym, choć najczęściej jako promień grawitacyjny określa się wielkość dwukrotnie mniejszą, mającą zastosowanie przy opisie rotujących (pozbawionych sferycznej symetrii) czarnych dziur opisywanych metryką Kerra, na przykład dla Słońca promień Schwarzschilda wynosi 2953 m..

    Reklama