Korzystając z obserwatorium Chandra, astronomowie odkryli niezwykły ślad po potężnym strumieniu olbrzymiej czarnej dziury, który uderzył w niezidentyfikowany obiekt znajdujący się na jego drodze.
Odkrycia dokonano w galaktyce zwanej Centaurus A (Cen A), znajdującej się około 12 milionów lat świetlnych od Ziemi. Astronomowie od dawna badają Cen A, ponieważ w jej centrum znajduje się supermasywna czarna dziura wysyłająca spektakularne strumienie, które rozciągają się na całą galaktykę. Czarna dziura wyrzuca strumień wysokoenergetycznych cząstek nie ze swojego wnętrza, ale z otaczających ją intensywnych pól grawitacyjnych i magnetycznych.
Na zdjęciu widać promienie rentgenowskie o niskiej energii widoczne w teleskopie Chandra (kolor różowy), promienie rentgenowskie o średniej energii (fioletowy) i promienie rentgenowskie o najwyższej energii (niebieski).
W najnowszych badaniach naukowcy ustalili, że strumień – przynajmniej w niektórych miejscach – porusza się z prędkością bliską prędkości światła. Wykorzystując najgłębsze zdjęcie rentgenowskie Cen A, jakie kiedykolwiek wykonano, odkryli również plamę emisji w kształcie litery V połączoną z jasnym źródłem promieniowania rentgenowskiego, czego wcześniej nie zaobserwowano w tej galaktyce.
Źródło to, nazwane C4, znajduje się w pobliżu ścieżki strumienia supermasywnej czarnej dziury i jest zaznaczone na zdjęciu. Ramiona “V” mają co najmniej około 700 lat świetlnych długości. Dla porównania, najbliższa Ziemi gwiazda znajduje się w odległości około 4 lat świetlnych.
Chociaż naukowcy mają pomysły na temat tego, co się dzieje, tożsamość obiektu, który eksplodował zostaje tajemnicą, ponieważ jest on zbyt odległy, aby można było zobaczyć jego szczegóły, nawet na zdjęciach z najpotężniejszych obecnie teleskopów.
Obiektem incognito może być masywna gwiazda, sama lub z gwiazdą towarzyszącą. Promieniowanie rentgenowskie z C4 może być wywołane zderzeniem cząstek w strumieniu z gazem w wietrze wiejącym od gwiazdy. Zderzenie to może generować turbulencje, powodując wzrost gęstości gazu w strumieniu. To z kolei powoduje emisję promieniowania rentgenowskiego obserwowaną przez teleskop Chandra.
Kształt litery V nie jest jednak do końca zrozumiały. Strumień promieniowania rentgenowskiego podążający za źródłem w dolnym ramieniu V jest w przybliżeniu równoległy do strumienia, co pasuje do obszaru turbulencji powodujących zwiększoną emisję promieniowania rentgenowskiego za przeszkodą na drodze strumienia. Drugie ramię litery V jest trudniejsze do wyjaśnienia, ponieważ znajduje się pod dużym kątem w stosunku do strumienia, a astronomowie nie są pewni, co mogłoby to wyjaśnić.
Nie jest to pierwszy raz, gdy astronomowie zaobserwowali strumień czarnej dziury wpadający na inne obiekty w Cen A. Istnieje kilka innych przykładów, w których strumień wydaje się uderzać w obiekty – prawdopodobnie masywne gwiazdy lub obłoki gazu. Jednak C4 wyróżnia się spośród nich tym, że ma kształt litery V w promieniowaniu rentgenowskim, podczas gdy inne przeszkody na drodze strumienia tworzą eliptyczne plamy na obrazie rentgenowskim. Chandra jest jedynym obserwatorium rentgenowskim zdolnym do dostrzeżenia tej cechy. Astronomowie próbują ustalić, dlaczego C4 ma tak odmienny wygląd po kontakcie, ale może to być związane z rodzajem obiektu, w który uderza strumień lub z tym, jak bezpośrednio w niego uderza.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
NASA
