Mikrokwazary i kwazary, czyli co potrafi czarna dziura

Zanim zastanowimy się nad tym, czym są mikrokwazary, dobrze sobie przypomnieć o kwazarach, bez przedrostku "mikro". Długi czas nie wiedziano, co to ten kwazar jest. Sama nazwa odzwierciedla te wątpliwości. Z angielskiego jest to po prostu "gwiazdopodobne źródło promieniowania radiowego" (Quasi-Stellar Radio Source). Przypuszczano, że kwazary są rozmiarów mniej więcej naszego Układu Słonecznego. Dodatkową zagwozdką był fakt, że kwazary oddalały się od nas z niesamowitą prędkością, co znaczyło, że znajdowały się bardzo daleko, ot, na peryferiach znanego nam Wszechświata.
Dziś wiemy, że kwazary to superaktywne jądra galaktyk. Blask całej galaktyki jest przyćmiony przez samo jądro. Skąd taki "power"? Specem o "poweru" są czarne dziury. W kwazarach czarne dziury są wyjątkowo żarłoczne i pochłaniają materię budującą gwiazdy, które miały to nieszczęście znaleźć się blisko centrum. Materia opada do środka po ciasnej spirali zwanej dyskiem akrecyjnym. Podczas tego spadania nagrzewa się do niesamowitych temperatur i zaczyna świecić. Świeci na tyle mocno, że teleskopy bez problemu wychwytują kwazary odległe o miliardy lat świetlnych. Najdalszy znany nam dzieli od Ziemi odległość 13,7 miliarda lat świetlnych, czyli musiał powstać tuż po Wielkim Wybuchu!
Kwazary mają jeszcze jeden charakterystyczny rys osobowościowy, że tak się wyrażę. Emitują tzw. dżety, czyli strugi materii strzelające w przestrzeń z obu biegunów. Proste jak drut w odróżnieniu od materii owczym pędem zmierzającej ku zagładzie w ramach dysku akrecyjnego.

Wizualizacja czarnej dziury i jej dysku akrecyjnego w galaktyce NGC 4258. Z samego środka na górze i na dole strzelają w kosmos dwa okazałe dżety. Źródło

Astronomowie bardzo z siebie zadowoleni byli do czasu, aż odkryto coś w rodzaju kwazara w pigułce. W naszej Galaktyce na dodatek. Obserwowane gwiazdopodobne źródło promieniowania radiowego wypuszczało bezczelnie i radośnie dwa dżeciki, choć "wygląd" obiektu odpowiadał zwykłej gwieździe ciągu głównego. Gwiazdy ciągu głównego to chodzące przeciętności, niewyróżniające się ani rozmiarem, ani masą, ani niczym innym. A tutaj nagle chodząca przeciętność okazała się promieniotwórczo rozpasana. 
Winowajcą rozpasania okazała się - jakżeby inaczej! - czarna dziura, z którą gwiazda najzwyczajniejsza ze zwyczajnych ma wątpliwe szczęście tworzyć układ podwójny. Ciekawe jest to, że układ taki jest w stanie przetrwać eksplozję supermasywnego obiektu gwiazdowego, bo tylko największe gwiezdne "potwory" nie zatrzymują się na etapie gwiazdy neutronowej i zapadają aż do osobliwości. Jak widać przeżyć się da. Gwiazda ciągu głównego ocalała i od tej pory jest regularnie okradana ze swojej materii przez przedziwną sąsiadkę. Materia spada na czarną dziurę dokładnie tak samo jak w "normalnych" kwazarach, czyli tworząc spiralę dysku akrecyjnego. Nagrzewa się i świeci, dodatkowo w ramach atrakcji emitując dżecik.

Artystyczna wizja mikrokwazara SS 433. Źródło

W przypadku mikrokwazarów gwiazdopodobne źródło faktycznie okazało się być gwiazdą. Tyle że pozostającą w mocno toksycznym związku.
Mikrokwazary wcale nie są zjawiskiem tak rzadkim, jak mogłoby się to wydawać. Mnie niepomiernie zdumiewa fakt przetrwania wybuchu supernowej przez mniejszy składnik układu, zwłaszcza że są to układy dość ciasne. Mikrokwazarem jest na przykład słynne radioźródło Cygnus X-1 w gwiazdozbiorze Łabędzia. To ono jako pierwsze (tak mi się wydaje) dostarczyło uczonym dowodów na istnienie czarnych dziur.
Innym mikrokwazarem jest obiekt o niegrzeszącej zbytnim romantyzmem nazwie RGS 1915+105. Rentgenowski układ podwójny złożony z czarnej dziury i gwiazdy ciągu głównego znajduje się w gwiazdozbiorze Orła. Czarna dziura - wszystko na to wskazuje - bardzo szybko obraca się wokół własnej osi i właśnie to, jak się wydaje, sprawia, że funkcjonuje jako mikrokwazar. Masę czarnej dziury szacuje się na około 14-15 mas Słońca, co sprawia, że jest to najprawdopodobniej najmasywniejsza czarna dziura, jaką znamy. Czarna dziura gwiezdna, dodajmy, ponieważ w kwazarach, czyli hiperaktywnych galaktykach czarne dziury odpowiedzialne za czarną robotę mają masę rzędu milionów Słońc.

3 komentarze :

  1. Troszkę bez tradycyjnej, przemawiającej do wyobraźni pointy, ale jak jakże mi miło, że zostałem zaspokojony kolejnym wpisem.
    ;-)

    OdpowiedzUsuń
  2. Na pointę nie było mnie stać w tym upale. Robię bokami :) W mieszkaniu mam +30 stopni pomimo chodzącego bez przerwy wentylatora. A jako rasowy wieloryb lądowy gorąc znoszę cięęęęężko. Następnym razem postaram się błysnąć :)

    OdpowiedzUsuń