Astronomom po raz pierwszy udało się oszacować moc dżetów czarnej dziury

Naukowcy wskazują, że dżety czarnej dziury w układzie Cygnus X-1 osiągają moc równoważną energii 10 tysięcy Słońc i poruszają się z prędkością połowy prędkości światła. Astronomowie po raz pierwszy zdołali bezpośrednio zmierzyć ogromną energię wyrzucaną przez tego rodzaju obiekt.

Dżety czarnej dziury mają moc 10 tysięcy Słońc

W ramach nowego badania naukowcom pod kierownictwem Steve’a Prabu z University of Oxford po raz pierwszy udało się zmierzyć ogromną moc dżetów wyrzucanych z czarnej dziury. Astronomowie wskazują, że moc strug emitowanych przez obserwowany przez nich, stosunkowo blisko położony układ czarnej dziury i gwiazdy była równoważna mocy 10 tysięcy Słońc. Badacze oszacowali prędkość dżetów, która wynosiła 540 milionów kilometrów na godzinę — połowę prędkości światła. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy.

Badanie czarnej dziury w układzie Cygnus X-1

Położony 7200 lat świetlnych (rok świetlny to 9,7 biliona kilometrów) od Ziemi układ Cygnus X-1 obejmuje czarną dziurę — pierwszą, jaką kiedykolwiek zidentyfikowano ponad pół wieku temu — oraz błękitnego nadolbrzyma, jej stałego towarzysza.

Astronomowie w swoich analizach wykorzystali dane zebrane podczas 18 lat obrazowania radiowego o wysokiej rozdzielczości, uzyskane dzięki globalnej sieci teleskopów.

Naukowcy byli w stanie zmierzyć gwałtowną moc dżetów, gdy były one wypychane w przeciwnych kierunkach przez wiatr gwiazdowy. Badacze oparli swoje obliczenia na tym, jak bardzo wyginał on te strugi, oraz na modelowaniu komputerowym.

Jak opisują astronomowie, do tej pory moc dżetów czarnej dziury musiała być uśredniana na przestrzeni dziesiątek tysięcy lat. Obecne odkrycie pozwoliło zmierzyć ją znacznie szybciej.

Naukowcy podkreślają, że kluczowym odkryciem jest to, iż 10 proc. całej energii uwalnianej, gdy materia opadała w kierunku czarnej dziury, było odprowadzane przez dżety.

Jak na standardy czarnych dziur ta obecna w układzie Cygnus X-1 jest stosunkowo niewielka i nieustannie przyciąga gaz od swojego gwiezdnego towarzysza, podczas gdy oba obiekty krążą wokół siebie. Odkryty w latach 60. XX wieku układ podwójny znajduje się w konstelacji Łabędzia w Drodze Mlecznej. Błękitny nadolbrzym dostarcza materię czarnej dziurze, która część jej „pochłania”, a część wyrzuca w postaci dżetów.

Jak czarne dziury wpływają na galaktyki

Strugi te mogą pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób czarne dziury wpływają na kształtowanie się galaktyk i innych struktur kosmicznych poprzez swoje oddziaływania oraz wyrzucany materiał.

Emil Gołoś