Supermasywna czarna dziura

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
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.

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.

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

  • 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[ | edytuj kod]

  • dysk akrecyjny
  • Quasistar




  • Warto wiedzieć że... beta

    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..
    Sloan Digital Sky Survey (SDSS) – jeden z najważniejszych przeglądów nieba w historii astronomii. Nazwa projektu jest związana z Fundacją im. Alfreda P. Sloana. Program obserwacyjny został rozpoczęty w roku 2000 i do chwili obecnej przyniósł odkrycie m.in. 930 tysięcy galaktyk oraz ponad 120 tysięcy kwazarów po przejrzeniu ponad 1/4 całego nieba. Program będzie kontynuowany do roku 2014.
    Horyzont zdarzeń − w teorii względności sfera otaczająca czarną dziurę lub tunel czasoprzestrzenny, oddzielająca obserwatora zdarzenia od zdarzeń, o których nie może on nigdy otrzymać żadnych informacji. Innymi słowy, jest to granica w czasoprzestrzeni, po przekroczeniu której prędkość ucieczki dla dowolnego obiektu i fali przekracza prędkość światła. I żaden obiekt, nawet światło emitowane z wnętrza horyzontu, nie jest w stanie opuścić tego obszaru. Wszystko, co przenika przez horyzont zdarzeń od strony obserwatora, znika.

    Reklama