Twoja wyszukiwarka

MICHAŁ RÓŻYCZKA
SYGNAŁY - SAMOTNA CZARNA DZIURA
Wiedza i Życie nr 4/2000
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 4/2000

W halo naszej Galaktyki znaleziono pierwszy przykład pojedynczej czarnej dziury o masie porównywalnej z masami gwiazd.

Cztery lata temu w Cerro Tololo Interamerican Observatory (Chile) zaobserwowano kolejny przypadek mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Kosmiczny Teleskop Hubble'a (HST) zidentyfikował ogniskowaną gwiazdę i umożliwił oszacowanie masy obiektu soczewkującego. Ten ostatni najprawdopodobniej jest czarną dziurą

Wiele wskazówek od dawna przemawia za tym, iż w zewnętrznych częściach galaktyk (w tzw. galaktycznym halo) znajdują się duże ilości ciemnej materii, która o swoim istnieniu daje znać jedynie poprzez oddziaływania grawitacyjne. Kilka lat temu rozpoczęto jej poszukiwania. Jedną z form ciemnej materii mogłyby być czarne dziury o masach kilku M (mas Słońca), które są końcowym produktem ewolucji gwiazd o masach co najmniej 10 M. Poszukiwania prowadzi się, badając efekt mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Polega on na skupianiu promieniowania wysyłanego przez źródło (np. jedną z gwiazd należących do sąsiedniej galaktyki) w polu grawitacyjnym soczewki, którą może być np. słabo świecąca gwiazda lub czarna dziura znajdująca się w halo naszej Galaktyki. Gdy źródło, soczewka i Ziemia znajdują się na linii prostej (lub prawie na linii prostej), obserwator odnotowuje zwiększoną jasność źródła.

Wszystkie obiekty należące do Galaktyki poruszają się po orbitach wokół jej centrum, wskutek czego powoli przemieszczają się w naszym polu widzenia. Gdy jeden z nich przesunie się między nami a odległą gwiazdą, zadziała jak soczewka grawitacyjna: zaobserwujemy rozbłysk gwiazdy, po którym powróci ona do swej pierwotnej jasności. Czas trwania i siła rozbłysku zależą od natężenia pola grawitacyjnego soczewki. Do chwili obecnej odnotowano ponad 300 przypadków mikrosoczewkowania, z których niemal wszystkie były spowodowane przez obiekty o masach rzędu kilku dziesiątych M (a więc niemal na pewno przez małe, słabo świecące gwiazdy).

Analizując jeden z rozbłysków zaobserwowanych w 1996 roku, nabrano podejrzeń, że odpowiedzialna zań soczewka musiała mieć masę znacznie większą. Aby te podejrzenia zweryfikować, kilka miesięcy temu na miejsce rozbłysku skierowano Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Zdobyte za jego pomocą dane umożliwiły oszacowanie masy soczewki na około 6 M. Ponieważ Hubble nie zaobserwował emitowanego przez ten obiekt światła, jest niemal pewne, że mamy do czynienia z czarną dziurą. Jest to pierwszy przypadek odkrycia samotnej czarnej dziury (wszystkie czarne dziury o gwiazdowych masach, jakie odkryto uprzednio w naszej Galaktyce, są składnikami układów podwójnych, w których towarzyszą im zwykłe gwiazdy). Niestety, w obecnej chwili nie można jeszcze podać liczby czarnych dziur rezydujących w halo Galaktyki ani ocenić, czy są one znaczącym składnikiem ciemnej materii.