Ostatnie badania nad brakującymi kategoriami czarnych dziur może wkrótce pomóc astronomom w badaniach nad ewolucją gwiazd i budową galaktyk.

Przez pewien czas sądzono, że czarne dziury występują jedynie w 2 formach: niewielkich obiektów o masach nie przekraczających kilkunastu mas Słońca powstałych z zapadających się gwiazd oraz supermasywnych czarnych dziur o masach dochodzących do 3 miliardów mas Słońca znajdujących się w centrach galaktyk oraz w kwazarach.

Ostatnimi czasy astronomowie doszukali się czarnych dziur, które nie da się zaliczyć ani do pierwszej, ani do drugiej kategorii (informowaliśmy o tym wcześniej w newsach: Najmasywniejsza czarna dziura i mikrokwazar w jednym“>Najmasywniejsza czarna dziura i mikrokwazar w jednym oraz Brakująca kategoria czarnych dziur“>Brakująca kategoria czarnych dziur). Ostatnie badania pokazują, ze mogły one powstać na 2 różne sposoby: przez powolną konsumpcję materii wysysanej z okolicznych gwiazd lub na drodze kolizji kilku gwiazd (lub małych czarnych dziur) w gęstej gromadzie gwiazd.

Myślę, że jeszcze nie możemy z całą pewnością powiedzieć, że są to średniomasywne czarne dziury – powiedział Joel Bregman astronom z Uniwersytetu Michigan – Pierwsze kroki podjęte przez nas w celu zbadania tego faktu to zbadanie, co dzieje się w okolicy tych obiektów.

Joel Bregman znalazł obiekty będące kandydatami na średniomasywne czarne dziury porównując bardzo dokładne zdjęcia wykonane przez Hubblea i Chandrę jasnych w promieniach rentgena układów binarnych. Geneza tych tajemniczych obiektów liczących sobie nierzadko nawet po 1000 mas Słońca jest jedną z wielu zagadek, które trzeba rozwiązać. Tak duża masa wskazuje, że czarne dziury te nie powstały w wyniku kolapsu tylko jednej gwiazdy.

Dzięki przeprowadzonym symulacjom komputerowym okazało się, że tego typu czarne dziury powinny często występować bardzo gęstych gromadach gwiazd. Przykładem takiej gromady jest gromada Arches położona zaledwie 100 lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej i zawierającej 10% całej populacje najmasywniejszych gwiazd w całej galaktyce.

Symulacje komputerowe pokazały, że w gęstych gromadach gwiazd dość często się zderzają tworząc czarne dziury, które powoli opadają w stronę centrum galaktyki. Można ten proces porównać do staczającej się kuli śniegu z góry – po drodze czarna dziura przybiera na wadze by pod koniec wpaść w paszczę giganta w centrum galaktyki.

Autor

Andrzej Nowojewski