Potężny czarny potwór w Kosmicznej Podkowie. Ma masę 36 mld Słońc

36 mld razy cięższa od słońca. Nowe odkrycie wymyka się ludzkiemu umysłowi

„To jedna z 10 najmasywniejszych odkrytych czarnych dziur, bardzo możliwe, że najmasywniejsza” – stwierdza w komunikacie prasowym Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego prof. Thomas Collett z Uniwersytetu w Portsmouth. Mowa o obiekcie położonym w systemie tak zwanej Kosmicznej Podkowy. To para galaktyk, z których jedna wykrzywia obraz drugiej przez pole grawitacyjne. Teraz wiemy już, co wywołuje te zakłócenia – jest to jedna z największych czarnych dziur, jakie kiedykolwiek odkryto. Co wiemy o czarnej dziurze w Kosmicznej Podkowie?

Obiekt położony w centrum jednej z galaktyk tworzących Kosmiczną Podkowę waży tyle, ile 36 mld Słońc. Dla porównania: Sagittarius A*, czarna dziura położona pośrodku naszej galaktyki, ma masę ok. 4 mln Słońc. Odkryty przez badaczy obiekt całkowicie wymyka się pojmowanej przez człowieka skali. Jego wpływ na okoliczne części kosmosu jest tak wielki, że wykrzywia już nie gwiazdy czy planety, ale całą sąsiednią galaktykę.

Kosmiczna Podkowa to system dwóch galaktyk leżących w konstelacji Lwa. Jedna z nich, ta cięższa, leży nieco bliżej nas. Jej masa jest tak duża, że wpływ grawitacji wykrzywia docierający do nas obraz galaktyki leżącej za nią. Zjawisko to nazywa się soczewkowaniem grawitacyjnym. W tym konkretnym przypadku bardziej masywny obiekt modyfikuje obraz tego lżejszego w taki sposób, że po dotarciu do naszej planety przypomina on podkowę. Stąd właśnie pochodzi nazwa całego układu.

Według Thomasa Connora, astrofizyka z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, odkryta w Kosmicznej Podkowie czarna dziura wcale nie jest największą. W swojej wypowiedzi dla portalu LiveScience zwraca uwagę na inne badania dotyczące obiektów o jeszcze większej masie. Aktualnie prawdopodobnie najcięższą czarną dziurą jest TON 618, której masę w 2019 roku oszacowano na 40 mld mas Słońca.

Znaleźli czarną dziurę w Kosmicznej Podkowie. Pomógł… Einstein

Odkrycia olbrzymiej czarnej dziury dokonał międzynarodowy zespół naukowców. W jego skład wchodzili badacze z Uniwersytetu w Portsmouth (Wielka Brytania) oraz Uniwersytetu Federalnego Rio Grande do Sul (Brazylia). Udowodnienie jej istnienia było o tyle problematyczne, że pozostawała uśpiona. Aktywne czarne dziury cały czas pochłaniają gwiazdy, planety i inne obiekty dookoła siebie, emitując w przestrzeń różnego rodzaju fale. Te będące w stanie uśpienia nie pozostawiają takich śladów, przez co są trudniejsze do wykrycia.

Aby zrozumieć, jak dokładnie badacze dokonali odkrycia kosmicznego kolosa, trzeba poznać podstawy ogólnej teorii względności Einsteina. Według legendarnego fizyka przedmioty o odpowiednio wielkiej masie są w stanie zaginać czasoprzestrzeń w swoim pobliżu. Im większa masa, tym większych zniekształceń dokona obiekt. W przypadku czarnych dziur efekt jest tak wielki, że są w stanie zagiąć bieg przemieszczającego się światła.

Dokładnie takie zjawisko ma miejsce w Kosmicznej Podkowie. Charakterystyczne wygięcie się światła dalszej względem nas galaktyki to efekt oddziaływania supermasywnej czarnej dziury. Oczywiście to nie wystarczyło – Kosmiczna Podkowę i jej nietypowy kształt badacze znają już od 2007 roku. Poza tym naukowcy z Wielkiej Brytanii i Brazylii musieli zmierzyć zachowanie się gwiazd w pobliżu obiektu.

Więcej informacji o kosmosie bliższym i dalszym znajdziesz na naszym kanale na YouTube:

Kosmiczny kolos powstał w wyniku kolizji galaktyk?

„Wykryliśmy wpływ czarnej dziury na dwa sposoby – zmienia ona tor, którym podąża światło przechodzące obok niej, oraz powoduje, że gwiazdy w wewnętrznych obszarach jej macierzystej galaktyki poruszają się niezwykle szybko (prawie 400 km/s)” – mówi prof. Thomas Collett, jeden z autorów badania, w którym opisano odkrycie czarnej dziury. „Łącząc te dwa pomiary, możemy być całkowicie pewni, że czarna dziura naprawdę istnieje”.

„Jej wykrycie opierało się wyłącznie na ogromnej sile grawitacyjnej oraz wpływie, jaki wywiera na swoje otoczenie” – powiedział Carlos Melo, główny autor badania i doktorant na Uniwersytecie Federalnym Rio Grande do Sul w Brazylii. „Szczególnie ekscytujący jest fakt, że ta metoda pozwala nam wykrywać i mierzyć masę tych ukrytych, ultramasywnych czarnych dziur w całym wszechświecie – nawet gdy są całkowicie ciche” – podkreśla badacz.

Naukowcy podkreślają, że odkrycie czarnej dziury o masie 36 mld Słońc może rzucać nowe światło na to, skąd biorą się podobne supermasywne obiekty. Kosmiczna Podkowa to tak zwana grupa kopalna (ang. fossil group). Terminem tym określa się pozostałości po kolizji dwóch galaktyk, tworzących razem jeden, jeszcze większy obiekt. Prof. Thomas Collett nie wyklucza, że znajdujące się w centrach galaktyk Kosmicznej Podkowy czarne dziury również mogły połączyć się ze sobą, tworząc odkrytego właśnie kolosa. „Obserwujemy końcowy etap formowania się galaktyki oraz końcowy etap formowania się czarnej dziury” – podsumowuje badacz.

Chcesz dowiedzieć się, jak jeszcze naukowcy mogą odkrywać uśpione czarne dziury? Przeczytaj artykuł: Przebudzona czarna dziura pożarła gwiazdę. Co skrywa kosmiczny pył?