Naukowcy coraz bliżej rozwiązania zagadki szybkich błysków radiowych

Image

Szybkie błyski radiowe to wciąż jedna z największych tajemnic współczesnej astrofizyki. Do tej pory badacze sądzili, że ich źródłem są magnetary, jednak najnowsze odkrycie przybliża nas do wyjaśnienia tej zagadki.

 

Szybkie błyski radiowe (FRB) to bardzo krótkie i intensywne wybuchy promieniowania rejestrowane na falach radiowych. W czasie jednego z najjaśniejszych błysków, trwającego zaledwie 5 milisekund, wypromieniowana może zostać energia, jaką Słońce generuje w ciągu miesiąca. Pierwsze takie zjawisko zarejestrowano przypadkiem 15 lat temu, a w 2020 r. po raz pierwszy odkryto błyski pochodzące z Drogi Mlecznej.

 

Na dzień dzisiejszy nie wiadomo, co jest przyczyną FRB. Do tej pory jednak uznawano, że źródłem szybkich błysków radiowych są magnetary. Najnowsze odkrycie, którego dokonał międzynarodowy zespół astronomów, w tym dr Marcin Gawroński z Instytutu Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, przybliża nas do zrozumienia tego zjawiska.

Image

W 2021 r. astronomowie skierowali radioteleskopy w kierunku galaktyki spiralnej Messier 81 (M81), która jest podobna do Drogi Mlecznej i znajduje się ok. 12 mln lat świetlnych od Ziemi. W krótkim czasie zarejestrowali pierwsze FRB. Analiza danych wykazała, że błyski pochodziły z gromady kulistej, które składają się z bardzo starych gwiazd, powstałych nawet 10 mld lat temu. Jednak w takich gromadach "młode" magnetary są nieobecne.

 

Zespół przygotował kilka hipotez, które mogą wyjaśnić to zjawisko. Jedna z nich zakłada, że nowy magnetar mógł się narodzić ze starej gwiazdy, a dokładnie z wybuchu białego karła. Drugim możliwym wytłumaczeniem jest zlanie dwóch zwartych, starych gwiazd - białych karłów i/lub gwiazd neutronowych oraz utworzenie młodego obiektu w zjawisku tzw. kilonowej. Prawdopodobieństwo zaistnienia takiego wydarzenia w naszym "lokalnym" Wszechświecie jest jednak znikome. Na ten moment wiadomo tylko tyle, że FRB są efektem jakiegoś nierozpoznanego jeszcze zjawiska, ale naukowcy są coraz bliżej rozwiązania tej zagadki.

 

0
Brak ocen

Zaobserwowano dziwaczne zachowanie białego karła

Image

Naukowcy pod kierunkiem Uniwersytetu Durham w Wielkiej Brytanii wykorzystali satelitę do badań nad egzoplanetami (TESS) NASA, aby zaobserwować to wyjątkowe zjawisko. Dostrzegli oni białego karła, który nagle niemal zgasł i i rozjaśnił się na nowo na oczach badaczy. Wyniki analiz zostały opublikowane na łamach czasopisma Nature Astronomy.

 

Białe karły są formą, jaką przybiera większość gwiazd po wypaleniu całego wodoru, który je napędza. Przybierają one wówczas rozmiar Ziemi, zachowując jednak masę bliższą naszemu Słońcu. Biały karzeł obserwowany przez zespół żywi się materiałem z orbitującej z nim gwiazdy towarzyszącej.

 

Dzięki nowym obserwacjom, astronomowie zauważyli, że obiekt traci jasność w ciągu zaledwie 30 minut. Podczas wcześniejszych obserwacji, proces ten trwał od kilku dni do wielu miesięcy. Zespół zaobserwował to zjawisko w układzie podwójnym białego karła, TW Pictoris, który znajduje się około 1400 lat świetlnych od Ziemi.

 

Nagłe spadki i wzrosty jasności, nie były wcześniej widziane u akreujących białych karłów. Ponieważ przepływ materii z gwiazdy towarzyszącej na dysk akrecyjny białego karła jest stały, nie powino dochodzić do tak drastycznych zmian w jasności. Zamiast tego, naukowcy uważają, że są świadkami rekonfiguracji pola magnetycznego białego karła.

 

Gdy jasność jest wysoka, biały karzeł odżywia się dyskiem akrecyjnym tak, jak zwykle. Gaśnięcie gwiazdy może być spowodowane wirowaniem pola magnetycznego, które sprawia, że bariera odśrodkowa zatrzymuje niezbędne dla gwiazdy paliwo. 

 

W tym przypadku, wirujące pole magnetyczne białego karła reguluje przepływ paliwa, prowadząc do półregularnych niewielkich wzrostów jasności obserwowanych przez astronomów. Ponieważ białe karły występują we Wszechświecie częściej niż gwiazdy neutronowe, astronomowie mają nadzieję poszukać innych przykładów tego zachowania w przyszłych projektach badawczych.

 

0
Brak ocen

Astronomowie po raz pierwszy zaobserwowali śmierć gwiazdy

Image

Astronomowie po raz pierwszy oglądali w czasie rzeczywistym śmierć czerwonego nadolbrzyma, zanim zapadł się w supernową. Odkrycie zaprzecza wcześniejszym poglądom dotyczącym ewolucji czerwonych nadolbrzymów przed eksplozją.

 

 

Zespół prowadzący eksperyment Young Supernova Experiment (YSE), korzystając z hawajskich teleskopów - Pan-STARRS na wulkanie Haleakalā na Maui oraz dwóch wielkich Teleskopów Kecka na wulkanie Mauna Kea - obserwował gwiazdę przez 130 dni, zanim doszło do wybuchu supernowej typu II SN 2020tlf. Była to pierwsza w historii bezpośrednia obserwacja aktywności czerwonego nadolbrzyma przed eksplozją.

 

Badacze po raz pierwszy namierzyli masywną gwiazdę latem 2020 r. dzięki ogromnej ilości światła promieniującego z czerwonego nadolbrzyma. Natomiast wybuch supernowej miał miejsce na jesień tego samego roku. Astronomowie uchwycili potężny błysk i uzyskali pierwsze widmo eksplozji. Dane pozyskane z pomocą spektrometru LRIS (Low Resolution Imaging Spectrometer) wskazały na obecność gęstej materii wokół gwiazdy w momencie wybuchu.

Image

Dalsze obserwacje, które prowadzono z pomocą instrumentów DEIMOS i NIRES już po wybuchu wykazały, że czerwony nadolbrzym był 10 razy masywniejszy od Słońca. Gwiazda znajdowała się w galaktyce NGC 5731, około 120 mln lat świetlnych od Ziemi.

 

Odkrycie zaprzecza wcześniejszym poglądom dotyczącym ewolucji czerwonych nadolbrzymów przed eksplozją. Wszystkie badane do tej pory gwiazdy tego typu były względnie spokojne przed wybuchem, tj. nie wykazywały oznak gwałtownych erupcji lub świecenia. Badania supernowej SN 2020tlf sugerują, że w wewnętrznej strukturze niektórych czerwonych nadolbrzymów muszą zachodzić istotne zmiany, które skutkują burzliwym wyrzutem gazu na chwilę przed ich zapadnięciem się.

 

0
Brak ocen

Starzejące się białe karły zamieniają się w magnetary

Image

Nowe badanie wykazało, że częstotliwość transformacji w magnetary koreluje z wiekiem gwiazdy, co może pomóc opisać ewolucję pól magnetycznych białych karłów.

Ponad 90% gwiazd w naszej Galaktyce pod koniec swojego życia staje się białymi karłami, a co najmniej jedna czwarta białych karłów kończy swoje życie jako magnetary, czyli gwiazdy neutronowe o bardzo silnym polu magnetycznym. I chociaż wiele gwiazd posiada silne pole magnetyczne, jego pochodzenie i mechanizmy ewolucyjne wciąż nie są w pełni poznane.

 

Białe karły to umierające gwiazdy. Z biegiem czasu stają się zimniejsze i słabsze, dlatego w wielu badaniach istnieje tendencja opisywania tylko najjaśniejszych, najgorętszych i najmłodszych białych karłów. Bardziej masywne białe karły są również mniejsze niż te mniej masywne i świecą znacznie słabiej. 

 

Innym problemem jest to, że większość obserwacji białych karłów odbywa się przy użyciu metod spektroskopowych, które są wrażliwe tylko na najsilniejsze pola magnetyczne. Czułość na pola magnetyczne innej metody, spektropolarymetrii, jest o ponad dwa rzędy wielkości wyższa niż spektroskopii. Okazało się, że takie słabe pola są dość powszechne u białych karłów.

 

Do pełnego przeglądu spektropolarymetrycznego astronomowie z Obserwatorium Armagh i Uniwersytetu Zachodniego Ontario wybrali wszystkie białe karły w promieniu 20 parseków od Słońca. Około stu białych karłów nie było wcześniej obserwowanych, więc w literaturze nie było dostępnych danych na ich temat. Zespół obserwował je za pomocą spektrografu i polarymetru na teleskopie Williama Herschela.

 

Naukowcy odkryli, że pola magnetyczne nie pojawiają się najpierw w gwieździe. Najczęściej pojawia się w fazie stygnięcia białego karła. Zupełnie inny obraz obserwujemy u rekordzistów pól magnetycznych - gwiazd Ap i Bp ciągu głównego. Wręcz przeciwnie, wiadomo o nich, że pola magnetyczne są silne od urodzenia i szybko maleją z czasem. Częstotliwość pola magnetycznego nie tylko wzrasta wraz z wiekiem białego karła, ale także koreluje z masą gwiazdy. Okazało się, że pola pojawiają się najczęściej po rozpoczęciu krystalizacji jądra gwiazdy. 

 

Powstawanie pola magnetycznego często tłumaczy się obrotem gwiazdy, a raczej mieszaniem się plazmy wewnątrz gwiazd. Dla porównania, siła pola magnetycznego Ziemi, wytworzonego w ten sam sposób, wynosi około jednego gausa - u białych karłów zaobserwowano pola do setek milionów gausów. Ponadto rotacja białych karłów nie jest wystarczająco szybka, aby efekt był wyraźnie widoczny. Krótko mówiąc, ta zagadka nie została jeszcze rozwiązana.

 

0
Brak ocen

Ujawniono pochodzenie galaktyk całkowicie pozbawionych ciemnej materii

Image

Astrofizycy zauważyli, że niedawno odkryte "superrozproszone galaktyki", prawie całkowicie pozbawione ciemnej materii, to satelity większych galaktyk o ekstremalnie wydłużonych orbitach. Zostało to zgłoszone przez serwis prasowy Massachusetts Institute of Technology (MIT), powołujący się na artykuł w czasopiśmie Nature Astronomy.

 

Odkryto, że galaktyki te krążą po orbitach podobnych do tych, w jakich komety poruszają się wokół Słońca. Podobnie jak małe ciała niebieskie, okresowo przemieszczają się na ogromne odległości od większych galaktyk, a niektóre z nich nigdy nie wracają.

 

Dwa lata temu astronomowie ze Stanów Zjednoczonych odkryli, że dwie galaktyki jednocześnie w konstelacji Warkocza, NGC1052-DF2 i NGC1052-DF4, niespodziewanie prawie nie zawierają ciemnej materii. Pod względem wielkości oba te obiekty nie ustępują Drodze Mlecznej, ale ich masa okazała się o kilka rzędów wielkości mniejsza. Ze względu na wyjątkowo niską gęstość materii, naukowcy zaczęli nazywać je "super-rozproszonymi galaktykami" (UDG).

 

Następnie chińscy astronomowie odkryli kolejne dwa tuziny podobnych obiektów, co zmusiło naukowców do poszukiwania wyjaśnienia ich istnienia. Fizyków szczególnie interesował fakt, że prawie wszystkie "superrozproszone galaktyki" znajdują się poza dużymi gromadami, gdzie oddziaływania grawitacyjne teoretycznie mogłyby pozbawić je prawie wszystkich rezerw ciemnej materii.

 

Naukowcy znaleźli wyjaśnienie tej dziwnej cechy "superrozproszonych galaktyk", a także ujawnili historię ich powstawania podczas obserwacji dwóch podobnych obiektów, DGSAT I i S82-DG-1. Galaktyki te znajdują się w konstelacji Ryb i Wieloryba, a jednocześnie oddalają się od Ziemi na stosunkowo niewielką odległość, kilkadziesiąt milionów lat świetlnych.

 

Astronomowie zauważyli, że oba te obiekty mają jedną unikalną cechę, która odróżnia je od innych "superrozproszonych galaktyk" - są zdominowane przez stare gwiazdy i czerwone karły. Takie odkrycie było dla badaczy zaskoczeniem, ponieważ sugeruje, że formowanie się nowych gwiazd wewnątrz DGSAT I i S82-DG-1 prawie całkowicie zatrzymało się w odległej przeszłości.

 

Jak wyjaśniają astronomowie, gwiazdy przestają pojawiać się w galaktykach karłowatych, gdyż ich więksi sąsiedzi pozbawiają je prawie wszystkich rezerw zimnego wodoru i pyłu potrzebnego do powstania nowych gwiazd. W przypadku "superrozproszonych galaktyk" uznano to za niemożliwe, ponieważ znajdują się one w dużej odległości od wszystkich innych obiektów.

 

Obliczenia  wskazują, że niespodziewanie duża liczba takich obiektów musi czaić się w próżni pomiędzy wszystkimi dużymi grupami galaktyk. Ich odkrycie i badania, jak mają nadzieję eksperci, nie tylko potwierdzą ich teorię, ale także pozwolą ujawnić historię ewolucji pojawiania się „superrozproszonych galaktyk”.

0
Brak ocen

Astrofizycy spekulują, że małe czarne dziury mogą uszkodzić Księżyc

Image

Naukowcy z Kanadyjskiego Instytutu Astrofizyki Teoretycznej uważają, że księżyc ma wiele kraterów z małych czarnych dziur. Jeśli tak jest naprawdę, to pozwoli to człowiekowi zbliżyć się do zrozumienia natury tych obiektów kosmicznych, dziś mało zbadanych.

 

Naukowcy uważają, że roje czarnych dziur, supergęstych obiektów wielkości atomu, powstały po Wielkim Wybuchu. Podróżując w kosmosie, zaczęły się stopniowo rozprzestrzeniać i trafiły do Układu Słonecznego, gdzie według badaczy mogły „przebić” księżyc, tworząc na nim wiele kraterów. Te obiekty kosmiczne mogą zderzyć się z innymi ciałami niebieskimi, w tym z naszą planetą. Jednak Ziemia okazała się dość dobrze chroniona, w przeciwieństwie do Księżyca, który ma bardzo cienką atmosferę.

 

Naukowcy z Kanadyjskiego Instytutu Astrofizyki Teoretycznej uważają, że księżyce Neptuna czy Jowisza również mogły ucierpieć z powodu czarnych dziur. Autorzy badania uważają, że udowodnienie istnienia tak maleńkich czarnych dziur może pomóc dowiedzieć się czegoś o ciemnej materii. Niektórzy astrofizycy spekulują, że ciemna materia może składać się z małych czarnych dziur, które powstały w wyniku fluktuacji gęstości we wczesnym Wszechświecie.

Image

Jeśli te czarne dziury naprawdę istnieją i odcisnęły swoje piętno na Księżycu, naukowcy będą mieli pośrednie dowody na istnienie ciemnej materii, która zetknęła się z jasną materią. Naukowcy mają nadzieję, że przyszłe misje załogowe na Księżyc, w tym program Artemis NASA, pozwolą na bardziej szczegółowe odnalezienie i zbadanie kraterów księżycowych, aby potwierdzić lub obalić ich przypuszczenia dotyczące czarnych dziur. Prace na ten temat opublikowano w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

 

0
Brak ocen

Astronomowie odkryli planetę w okolicy Układu Słonecznego

Image

W Proxima Centauri, najbliższym nam układzie planetarnym odkryto kolejną planetę, na której jeden rok trwa zaledwie 5 dni. Co ciekawe, jest to jedna z najlżejszych egzoplanet, jakie dotychczas znaleziono.

 

Najnowszego odkrycia dokonali astronomowie z Europejskiego Obserwatorium Południowego. Z pomocą teleskopu VLT w Chile zidentyfikowano trzecią planetę w systemie Proxima Centauri. Obiekt o nazwie Proxima d krąży wokół swojej gwiazdy w odległości około 4 mln km - to mniej niż jedna dziesiąta odległości Merkurego od Słońca.

Image

Źródło: Digitized Sky Survey 2

Orbita nowo odkrytej planety przebiega pomiędzy gwiazdą a strefą nadającą się do zamieszkania, czyli obszarem wokół gwiazdy, w którym na powierzchni planety może istnieć woda w stanie ciekłym. Proxima d potrzebuje zaledwie 5 dni ziemskich, aby okrążyć swoją gwiazdę. Obiekt posiada zaledwie jedną czwartą masy Ziemi i tym samym jest jedną z najlżejszych znanych nam egzoplanet.

 

Proxima Centauri znajduje się nieco ponad 4 lata świetlne od nas i jest najbliższa względem Słońca. Gwiazdę odkryto w 1915 roku i po ponad stu latach obserwacji zidentyfikowano już trzy planety. Pierwsza z nich, Proxima b, została zauważona w 2016 roku, a trzy lata później odkryto kolejną - Proximę c. Co ciekawe, egzoplaneta Proxima c to superziemia - w przeciwieństwie do "nowej" Proximy d.

 

0
Brak ocen

Satelity SpaceX uniemożliwiają astronomom obserwacje nieba. Jest gorzej niż przewidywano

Image

W związku z szybkim rozwojem komercyjnej astronautyki na orbicie wokół naszej planety pojawia się coraz więcej satelitów. Większość z nich znajduje się na niskiej orbicie okołoziemskiej, która staje się coraz bardziej zatłoczona. W związku z tym niektórzy obawiają się katastrofalnego wzrostu ilości kosmicznych śmieci, które moga pokazać swój destrukcyjny charakter.  Niezadowoleni są również astronomowie, którzy coraz częściej wyrażają niezadowolenie z dużej liczby śladów satelitów na niebie.

Obserwacje nieba prowadzone za pomoca ziemskich teleskopów prowadzi sie w taki sposób, że cały czas zbiera się dane w postaci kolejnych klatek fotografowanego fragmentu nieba. Duża ilość takiego materiału pozwala na uzyskiwanie dodatkowej ostrości obserwowanych układów. Gdy coraz więce klatek jest zanieczyszczonych przelotami konstelacji satelitów, prowadzenie takich obserwacji staje się bardzo trudne.

 

Obecnie największym astronomicznym problemem jest projekt Starlink korporacji astronautycznej SpaceX, który ma już ponad 1700 satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej. Zasłynęły z tworzenia jasnych smug na obrazach astronomicznych. Ale wkrótce po Starlink pojawią się inne projekty, takie jak OneWeb i projekt Kuipera firmy Amazon.Jasne jest, że sytuacja w tym zakresie będzie się raczej pogarszać.

 

Celem wszystkich tych projektów jest zapewnienie łatwo dostępnego Internetu na całym świecie, co jest szczytnym celem. Ale widoczność tych satelitów będzie również stanowić poważne problemy dla astronomii. I choć wpływ tych satelitów na astronomię nie jest jeszcze poważny, to już niedługo będzie, co pokazują ostatnie badania.

 

Chodzi przede wszystkim o badanie opublikowane w Astrophysical Journal Letters, które bada liczbę śladów Starlink na zdjęciach wykonanych przez Zwicky Transient Facility (ZTF) w Obserwatorium Palomar. Odkryto, że od listopada 2019 r. do września 2021 r. na obrazach ZFT zaobserwowano ponad 5300 pasm. Większość z nich widać na zdjęciach wykonanych o zmierzchu lub świcie.

Image

Źródło: ZTF

Warto zaznaczyć, że w 2019 r. tylko pół procent zdjęć o zmierzchu miało paski, ale teraz są one widoczne na około jednym na pięć zdjęć o zmierzchu! Jest to niepokojące, ponieważ zdjęcia o zmierzchu są najważniejsze dla znajdowania asteroid znajdujących się w pobliżu Ziemi. Potencjalne niebezpieczne obiekty, które stanowią dla nas największe zagrożenie, to te, które są najtrudniejsze do wykrycia, ponieważ podążają trajektorią zbliżoną do pozycji Słońca na niebie. Skoro upośledzamy te zdolności możemy się któregoś dnia zdziwić.

 

Autorzy zauważają, że ta liczba pasm nie jest wystarczająco duża, aby znacząco wpłynąć na poszukiwania potencjalnych zderzeń asteroid. Ale kiedy liczba ta wzrośnie do 10 000 lub 15 000, astronomowie zaczną przestać widzieć niektóre nadlatujące asteroidy. Biorąc pod uwagę obecne trendy, liczba ta zostanie osiągnięta w ciągu mniej więcej roku!

 

Istnieją oczywiście sposoby na zmniejszenie wpływu tych emisji światła. Jedną z nich jest malowanie satelitów i dodawanie paneli odblaskowych, które mogą zmniejszyć ich jasność, zwłaszcza w zakresie fal podczerwonych, co jest ważne przy wykrywaniu asteroid w pobliżu Ziemi. Ale autorzy badania uważają, że ​​strategia łagodzenia tych negatywnych skutków obecnie proponowana przez Starlink nie będzie wystarczająca, aby uniknąć wpływu na astronomię.

 

0
Brak ocen

Dwie supermasywne czarne dziury połączą się robiąc wielki pokaz astronomiczny

Image

To monumentalne zjawisko będzie miało miejsce już za kilka miesięcy. Zgodnie z szacunkami, całkowita masa obserwowanych czarnych dziur, przekracza setki milionów ma Słońca. Obiekty znajdują się w odległości 1,2 miliarda lat świetlnych od Ziemi w aktywnym jądrze galaktyki zwanej SDSSJ1430 + 2303.

Jeśli zgodnie z przewidywaniami doszło do połączenia tych czarnych dziur, będzie to wyjątkowe wydarzenie dla światowej astronomii. Moment połączenia tak masywnych obiektów, nie został jeszcze nigdy zaobserwowany. Preprint artykułu na ten temat został już opublikowany w repozytorium arXiv.

 

Para supermasywnych czarnych dziur została dostrzeżona dzięki analizie fluktuacji jasności promieniowania optycznego i rentgenowskiego pochodzącego z jądra galaktyki. Okresowe wahania jasności obiektów astronomicznych są związane z ich obrotem wokół własnej osi lub wokół innych ciał. W tym przypadku, astronomowie odkryli, że cykl oscylacji przyspiesza i zinterpretowali to jako zbliżanie się dwóch ciał.

Image

Jest to bezprecedensowa szansa dla naukowców, jednak mają oni pewne teorie co do przebiegu tej ostatecznej kolizji. Spowoduje ona błysk światła, a także potężne emisje promieniowania elektromagnetycznego w szerokim zakresie częstotliwości. Astronomowie spodziewają się również zarejestrować potężne fale grawitacyjne i strumienie neutrin, które mogą powiedzieć naukowcom wiele o procesach zachodzących wewnątrz atomów.

 

Przewidywania dokonał Ning Jiang z Chińskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii wraz z kolegami. Według ich obliczeń, połączenie nastąpi w okresie od stu do trzystu dni lub nawet trzech lat. Warto zauważyć, że ta domniemana kolizja miała miejsce już miliony lat temu, a mieszkańcy naszej planety, nie widzą jej aktualnego stanu.

 

Jest to więc unikatowa szansa do użycia tego "okna w przeszłość" do zaobserwowania bezprecedensowego zjawiska. Wielu astronomów zaczęło rezerwować teleskopy do obserwacji w celu przetestowania swoich prognoz.

 

0
Brak ocen

Naukowcy obliczyli liczbę czarnych dziur we wszechświecie

Image

Ponieważ nie widzimy czarnych dziur, trudno dokładnie określić, ile jest ich w obserwowalnym wszechświecie. Ale to nie znaczy, że nie mamy możliwości, aby spróbować to jakoś wyliczyć.

 

Czarne dziury o masach gwiazdowych to zapadnięte jądra martwych, masywnych gwiazd, a nowe badania które biorą pod uwagę sposób, w jaki te gwiazdy i gwiazdy podwójne powstają i ewoluują, dostarczyły nowych szacunków liczebności czarnych dziur o masach gwiazdowych we Wszechświecie.

 

Ta liczba jest po prostu niesamowita: 40 trylionów lub 40 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 czarnych dziur, co stanowi około 1 procent całej normalnej materii w obserwowalnym wszechświecie.

 

Innowacyjny charakter tej pracy polega na połączeniu szczegółowego modelu ewolucji gwiazdowej pojedynczej i podwójnej z zaawansowanymi recepturami formowania się gwiazd i wzbogacania metali w poszczególnych galaktykach. Dzięki temu powstało jedno z pierwszych i najbardziej wiarygodnych obliczeń funkcji masy gwiezdnej czarnych dziur.

 

Czarne dziury to ogromny znak zapytania wiszący nad naszym rozumieniem wszechświata, a raczej wiele znaków zapytania. Ale jeśli mamy pojęcie o tym, ile istnieje czarnych dziur, pomoże to odpowiedzieć na niektóre z tych pytań. Jednym z podejść jest oszacowanie historii masywnych gwiazd we wszechświecie. Następnie możemy obliczyć liczbę czarnych dziur, które powinny znajdować się w danej objętości przestrzeni. Ta wiedza może dostarczyć wskazówek na temat wzrostu i ewolucji supermasywnych czarnych dziur o masie milionów lub miliardów mas Słońca, które tworzą jądra galaktyk.

 

 

Astrofizycy z Włoch zastosowali podejście obliczeniowe. Wzięli pod uwagę tylko te czarne dziury, które powstają w wyniku ewolucji gwiazd pojedynczych lub podwójnych, których liczbę można oszacować na podstawie danych fal grawitacyjnych i które dają początek czarnym dziurom o nieco większej masie. To pozwoliło im obliczyć częstotliwość powstawania czarnych dziur o masach gwiazd od pięciu do 160 mas Słońca w okresie istnienia wszechświata. Ten wskaźnik sugeruje, że w obserwowalnym wszechświecie powinno być obecnie około 40 trylionów czarnych dziur o masie gwiazdowej, przy czym najbardziej masywne czarne dziury o masie gwiazdowej powstały z połączenia podwójnych czarnych dziur w gromadach gwiazd.

 

Zespół porównał swoje wyniki z danymi fal grawitacyjnych i stwierdził, że ich oszacowanie tempa łączenia czarnych dziur było zgodne z obserwacjami. Sugeruje to, że za obserwowanymi przez nas zderzeniami czarnych dziur najprawdopodobniej stoją łączenia się gromad gwiazd.

 

Obliczając wskaźnik powstawania czarnych dziur w czasie, naukowcy byli również w stanie oszacować liczbę czarnych dziur o masach gwiazdowych we wczesnym wszechświecie. Jest to bardzo interesujące, ponieważ obserwacje odległego Wszechświata ujawniły supermasywne czarne dziury w szokująco wczesnym okresie po Wielkim Wybuchu. Nie jest jasne, w jaki sposób te potwory tak szybko rosły. Badania zespołu stworzą podstawę do zbadania tych zagadnień. 

 

Wyniki badań zespołu zostały opublikowane w The Astrophysical Journal.

0
Brak ocen