Źródło zdjęcia: Harvard CfA
Większość galaktyk, w tym Droga Mleczna, jest wypełniona gigantycznymi chmurami gazu i pyłu zwanymi mgławicami, które pojawiają się jako ciemne sylwetki na gwiaździstym tle. Mgławice świecą tylko wtedy, gdy są oświetlone lub pobudzone przez pobliskie źródła energii.
Zwykle źródłem energii jest jedna lub więcej gwiazd. Ale dzisiaj na 204. spotkaniu American Astronomical Society w Denver, Kolorado, astrofizyk Smithsonian Philip Kaaret (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) ogłosił, że jedna mgławica jest oświetlona promieniami rentgenowskimi z czarnej dziury. Co więcej, jasność mgławicy sugeruje, że źródłem promieniowania rentgenowskiego może być czarna dziura o średniej masie wiele razy większa niż większość czarnych dziur gwiezdnych.
To zaskakujące znalezisko oferuje tylko drugi znany przykład mgławicy oświetlonej czarnymi dziurami, po LMC X-1 w Wielkim Obłoku Magellana, i pierwszy przykład mgławicy napędzanej czarną dziurą o średniej masie.
„Astronomowie zawsze ekscytują się nowymi rzeczami, a ta mgławica jest z pewnością czymś nowym. Znalezienie go jest jak uzyskanie pokera królewskiego przy pierwszej grze w pokera - to takie rzadkie ”- powiedziała Kaaret.
Mgławica, pierwotnie odkryta przez Manfreda Pakulla i Laurenta Mirioniego (Uniwersytet w Strasburgu), znajduje się 10 milionów lat świetlnych stąd w nieregularnej galaktyce karłowatej Holmberg II. Dwa lata temu Pakull i Mirioni zauważyli, że wydaje się, że jest to związane ze źródłem światła rentgenowskiego.
Łącząc obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a i Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra z obserwacjami ze statku kosmicznego XMM-Newton ESA, Kaaret i jego koledzy, Martin Ward (University of Leicester) i Andreas Zezas (CfA), wskazali źródło promieniowania rentgenowskiego na środek mgławicy. Co więcej, tajemnicze źródło wylewa promienie X z ogromną szybkością, świecąc milion razy jaśniej w promieniach X niż Słońce świeci przy wszystkich długościach fal światła razem.
Obserwacje Kaaret i jego współpracowników wskazują, że te promieniowanie rentgenowskie jest generowane przez czarną dziurę pochłaniającą materię od młodej, masywnej gwiazdy towarzyszącej w tempie około jednej masy Ziemi co cztery lata. Ta niewielka szybkość akrecji wystarcza do jonizacji i rozpalenia ogromnego pokosu otaczającej mgławicy o szerokości 100 lat świetlnych.
Emisje rentgenowskie stanowią ważną wskazówkę dotyczącą charakteru czarnej dziury. Niektórzy astronomowie sugerują, że promienie X ze źródła w Holmberg II i podobne jasne źródła są wysyłane w kierunku Ziemi jak reflektor. Takie promieniowanie sprawiłoby, że źródło promieniowania rentgenowskiego wydawałoby się jaśniejsze niż w rzeczywistości, dzięki czemu czarna dziura wydaje się bardziej masywna niż w rzeczywistości.
Dane Kaaret są sprzeczne z tym poglądem, pokazując zamiast tego, że czarna dziura w Holmberg II wysyła promienie rentgenowskie równomiernie we wszystkich kierunkach. Dlatego jego jasność sugeruje, że musi ona być bardziej masywna niż jakakolwiek gwiezdna czarna dziura w naszej Galaktyce, ważąca ponad 25 razy więcej niż Słońce i prawdopodobnie ponad 40 mas Słońca. Oznaczałoby to, że jest to czarna dziura o „masie pośredniej”.
„Niełatwo jest wyjaśnić, jak powstają czarne dziury o średniej masie. Ponieważ mamy tylko kilka przykładów do zbadania, każde nowe znalezisko jest ważne ”- powiedziała Kaaret.
Badania zostaną opublikowane w artykule, którego współautorem są Kaaret, Ward i Zezas w nadchodzącym numerze Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), z siedzibą w Cambridge, Massachusetts, jest wspólną współpracą Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA, zorganizowani w sześć dywizji badawczych, badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los wszechświata.
Oryginalne źródło: Harvard CfA News Release
