To monstrum ma masę 60 miliardów słońc. NASA przygotowała niezwykłe wideo
Nowa animacja NASA pokazuje co oznacza "super" w supermasywnych czarnych dziurach. Potwory te czają się w centrach większości dużych galaktyk, w tym naszej Drogi Mlecznej. Ich masa to od 100 000 do dziesiątek miliardów mas naszego Słońca.
Każde światło przechodzące przez horyzont zdarzeń czarnej dziury, linię, za którą nie ma powrotu - zostaje uwięzione w czarnej dziurze na zawsze. Każde światło przechodzące w pobliżu horyzontu jest przekierowywane przez intensywną grawitację czarnej dziury. Razem efekty te tworzą "cień" około dwa razy większy od rzeczywistego horyzontu zdarzeń czarnej dziury.
Nowa animacja od NASA pokazuje 10 bardzo dużych czarnych dziur, które zajmują centralne miejsce w swoich galaktykach macierzystych, w tym w Drodze Mlecznej i M87.
Co możemy zobaczyć na nowej animacji NASA?
Zaczynając w pobliżu Słońca, kamera stopniowo cofa się, aby porównać coraz większe czarne dziury z różnymi strukturami w naszym Układzie Słonecznym. Pierwsza to 1601+3113, galaktyka karłowata, w której znajduje się czarna dziura o masie 100 000 Słońc. Jej materia jest tak skompresowana, że nawet cień tej czarnej dziury jest mniejszy od naszego Słońca.
Czarna dziura w sercu naszej własnej galaktyki, zwana Sagittarius A*, może poszczycić się masą 4,3 miliona Słońc. Jego cień ma średnicę około połowy średnicy orbity Merkurego w naszym Układzie Słonecznym. Na animacji nasza czarna dziura opisana jest jako Sgr A*.
Animacja przedstawia też dwie monstrualne czarne dziury w galaktyce znanej jako NGC 7727. Znajdująca się w odległości około 1600 lat świetlnych. Pierwsza ma masę 6 milionów mas Słońca, a druga ponad 150 milionów mas Słońca. Astronomowie twierdzą, że para połączy się w ciągu następnych 250 milionów lat.
W większej skali animacja pokazuje sławną czarną dziurę M87, której masa - wedle najnowszych ustaleń - wynosi 5,4 miliarda mas Słońca. Jej cień jest tak duży, że nawet wiązka światła, poruszająca się z 1 miliarda kilometrów na godzinę, potrzebowałaby około dwóch i pół dnia, aby go okrążyć.
Oto czarna dziura TON 618
Film kończy się na prawdziwym potworze. To TON 618. Ten behemot ma masę 60 miliardów mas Słońca. TON 618 to czarna dziura będąca centrum aktywnej galaktyki o tej samej nazwie. Znajduje się ona w gwiazdozbiorze Psów Gończych (Canes Venatici). Jest to jeden z najdalszych obiektów, jakie zaobserwował człowiek. Jej odległość współporuszająca od Ziemi wynosi 18,2 miliarda lat świetlnych.
Jak duży jest TON 618? Trudno to sobie wyobrazić, ale spróbujmy. Jej masa wynosi około 66 miliardów razy więcej niż masa Słońca. To tyle, ile waży cała nasza galaktyka Droga Mleczna! Jej promień - czyli odległość od środka do krawędzi - wynosi około 1300 razy więcej niż odległość Ziemi od Słońca. To ponad 40 razy więcej niż średnica orbity Neptuna - najdalszej planety w naszym układzie słonecznym. Jeśli umieścilibyśmy TON 618 w centrum naszej galaktyki, pochłonęłaby ona wszystkie gwiazdy i planety w promieniu ponad 3000 lat świetlnych!
Jak odkryto TON 618? Pierwszy raz zauważono ją w 1957 roku na zdjęciach wykonanych przez teleskop w Meksyku. Wyglądała na fioletową gwiazdę o niezwykłej jasności. Dopiero w latach 70. XX wieku zrozumiano, że jest to kwazar - bardzo jasny obiekt kosmiczny zasilany przez czarną dziurę. Kwazar TON 618 świeci z jasnością 140 bilionów razy większą niż Słońce. To jeden z najjaśniejszych obiektów we wszechświecie. Jego blask przyćmiewa galaktykę, w której się znajduje - dlatego nie możemy jej zobaczyć.
Jak powstał TON 618? Nie wiemy tego na pewno, ale mamy kilka hipotez. Jedna z nich mówi, że TON 618 jest efektem połączenia się kilku mniejszych czarnych dziur w przeszłości. Inna sugeruje, że TON 618 powstał z bardzo masywnej gwiazdy pierwotnej, która nie wybuchła jako supernowa, lecz zapadła się bezpośrednio w czarną dziurę. Jeszcze inna twierdzi, że TON 618 jest reliktem z wczesnych etapów ewolucji wszechświata, gdy powstawały bardzo duże czarne dziury z gęstych chmur gazu.
Jakie są konsekwencje istnienia TON 618? Odkrycie tak ogromnej czarnej dziury stawia wiele pytań i wyzwań dla naukowców. Jak możliwe jest, że taki potwór powstał tak szybko po Wielkim Wybuchu? Jak wpływa on na otaczającą go materię i energię? Czy istnieją jeszcze większe czarne dziury? Czy są one częste czy rzadkie? Czy mają one coś wspólnego z ciemną materią - tajemniczą substancją, która stanowi większość masy we wszechświecie?
TON 618 to niesamowity obiekt, który fascynuje i przeraża jednocześnie. Pokazuje nam, jak mało wiemy o kosmosie i jak wiele tajemnic jeszcze przed nami. Może kiedyś uda nam się poznać prawdę o tym niezwykłym fenomenie - albo może odkryjemy coś jeszcze bardziej zdumiewającego.
Główna ilustracja: NASA Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
