crne rupe

Otkrivena najmanja crna rupa

Vaši komentari

Marino Fonović marino.fonovic@ttf.hr www.fonovic.com/astro.html

Kliknite na ilustraciju

Najmanja dosad otkrivena crna rupa je članica rendgenskog dvojnog sustava XTE J1650-500. Njena masa procijenjena je na 3,8 Sunčevih masa (ilustracija: NASA/CXC/A.Hobar).

Ovako bi izgledala crna rupa i njezin akrecijski disk kada bi je promatrali odozgo. Plinovi, koji padaju u nju, su u malih crnih rupa više zgusnuti nego u većih, zato među njima lakše dolazi do sudaranja i do dodatnog emitiranja moćnog rendgenskog zračenja (ilustracija: NASA).

Astrofizičari Nikolai Shaposhnikov i Lev Titarchuk iz Nasinog Goddard Space Flight su pomoću nove opažačke metode odredili masu crne rupe u rendgenskom dvojnom sustavu, za koju se pokazalo, da je dosad najmanja – ima tek 3,8 Sunčeve mase, polumjer joj je svega 25 kilometara.

Crna rupa je članica rendgenskog dvojnog sustava XTE J1650-500 koji leži u smjeru južnog zviježđa Oltar. Sustav je otkriven 2001. godine pomoću Nasinog rendgenskog opservatorija Rossi X-ray Timing Expolorer. Neposredno nakon otkrića utvrđeno je kako se radi o dvojnom sustavu sastavljenom od normalne zvijezde glavnog niza H-R dijagrama i razmjerno male crne rupe, čiju masu se zbog geometrije dvojnog sustava nije moglo pouzdano odrediti.

Metoda određivanja mase crnih rupa, koju su upotrijebili Shaposhnikov i Titarchuk, bila je više puta opisana u Astrophysical Journalu. U dvojnom sustavu crna rupa usisava materijal zvijezde pratilice. Taj materijal ne pada izravno prema crnoj rupi već tvori akrecijski disk – golemi vir kojim materija spiralno pada prema crnoj rupi. Materija se s približavanjem crnoj rupi ubrzava i sve više zagrijava, pritom se oslobađaju goleme količine energije u obliku rendgenskog zračenja. Plinovi bivaju najviše zagrijani neposredno prije nego što nestanu za horizontom događaja crne rupe. Ako je padajuće mase puno i u koliko je crna rupa mala, u njenoj blizini može doći do lančanog sudaranja što dovodi do dodatnog emitiranja rendgenske svjetlosti. Rendgenska svjetlost emitirana iz takvih dvojnih sustava je promjenljiva, pritom se uzorak promjene intenziteta zračenja ponavlja u skoro pravilnim intervalima. Te signale astrofizičari nazivaju kvazi-periodičnim oscilacijama (QPO).

Godine 1998. je Titarchuk utvrdio da to dodatno zračenje dolazi iz neposredne blizine crne rupe te da je period kraći u manjih crnih rupa. Promjene intenziteta rendgenskog zračenja 15 crnih rupa Shaposhnikov i Titarchuk pratili su pomoću rendgenskog satelita Rossi. Prošle godine su svoju metodu testirali na trima crnim rupama, kojima su astrofizičari na druge načine pouzdano odredili masu i kod svih triju pokazala se ispravnom.

Tako su spomenuti astrofizičari pomoću svoje metode utvrdili da masa crne rupe u dvojnom sustavu XTE J1650-500 iznosi 3,8 Sunčeve mase, što je znatno manje od prijašnjeg rekordera, dvojnog sustava GRO 1655-40 sa crnom rupom mase 6,3 Sunčevih masa.

Utvrđivanje najmanje moguće mase zvjezdanih crnih rupa je važno prije svega za teoretičare koji se bave proučavanjem urušavanja zvijezda i nastankom neutonskih zvijezda ili crnih rupa. U naše vrijeme astrofizičari smatraju, da je granica između neutronskih zvijezda i crnih rupa negdje između 1,7 i 2,7 mase Sunca. Poznavanje te granice je od iznimnog značaja i za proučavanje kvantne fizike degeneriranih stanja tvari koja nastaju pri vrlo visokim tlakovima. Uvjete kakvi vladaju u kolapsirajućim zvijezdama ne možemo ostvariti u laboratorijima na Zemlji.

(17.05.2008.)

vrh

priključite se

Crne rupe

Crne rupe

Otkrivena najmasivnija zvjezdana crna jama