Niespodziewanie wielka ilość gwiazd neutronowych i czarnych dziur w galaktykach eliptycznych świadczy, że galaktyki te przeszły przez okres bardzo burzliwej młodości. Wyjaśnienie obserwacji wykonanych przez obserwatorium satelitarne Chandra może wymagać zrewidowania teorii na temat ewolucji tych galaktyk.

Chandra pozwoliła nam po raz pierwszy dostrzec setki gwiazdopodobnych obiektów punktowych będących czarnymi dziurami i gwiazdami neutronowymi położonymi w odległych galaktykach eliptycznych” – powiedział Craig Sarazin z University of Virginia w Charlottesville. Na odbywającym się w Albuquerque spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego zaprezentował on odkrycia swojego zespołu, poczynione w trzech galaktykach, oznaczonych przez NGC 4697, NGC 4649 i NGC 1553. “Czarne dziury i gwiazdy neutronowe dostrzeżone w tych galaktykach są pozostałościami bardzo aktywnej przeszłości“.

Czarne dziury i gwiazdy neutronowe są “gwiezdnymi zwłokami” najjaśniejszych i najbardziej masywnych lecz krótko żyjących gwiazd. Ich obecność wskazuje na to, że galaktyki te zawierały w przeszłości wiele jasnych, masywnych gwiazd. Stanowi to kontrast z obecnym wyglądem galaktyk eliptycznych złożonych z małomasywnych, słabych, starych gwiazd.

Fotografia galaktyki została wykonana przez obserwatorium rentgenowskie Chandra. Ukazuje ono rozkład promieniowania X dochodzącego z tej galaktyki. Promieniowanie to pochodzi od materii opadającej na znajdujące się w układach podwójnych czarne dziury i gwiazdy neutronowe.

Czarne dziury i gwiazdy neutronowe odkryte przez Chandrę w tych galaktykach są członkami gwiazdowych układów podwójnych. Ich silne oddziaływanie grawitacyjne ściąga materię z towarzysza. Kiedy materia ta opada na gwiazdę neutronową bądź czarną dziurę, emitowana jest duża ilość promieniowania rentgenowskiego.

Obserwacje Chandry pokazują również, że wspomniane układy podwójne nie są rozłożone równomiernie w całych galaktykach eliptycznych. Większość rentgenowskich układów podwójnych znajduje się w kulistych gromadach gwiazd, wielkich kulach zawierających około miliona gwiazd w obszarze, w którym zwykle znajduje się tylko jedna gwiazda.

Galaktyka eliptyczna NGC 1553

Fotografia galaktyki została wykonana przez obserwatorium rentgenowskie Chandra. Ukazuje ono rozkład promieniowania X dochodzącego z tej galaktyki. Promieniowanie to pochodzi od materii opadającej na znajdujące się w układach podwójnych czarne dziury i gwiazdy neutronowe.

Duża ilość układów podwójnych z czarnymi dziurami znalezionych w gromadach kulistych sugeruje, że czarne dziury przechwytują swobodne gwiazdy bądź “porywają” je z innych układów podwójnych. W normalnych warunkach odległości pomiędzy sąsiednimi gwiazdami są zbyt duże aby takie przechwytywanie następowało, jednak w pełnym gwiazd środowisku gromad kulistych takie zdarzenia są dużo bardziej prawdopodobne.

Chandra pokazała nam, że miejscem narodzin tych egzotycznych układów podwójnych z czarną dziurą są gęste gromady kuliste” – powiedział Joel Bregman, jeden z badaczy z University of Michigan w Ann Arbor.

Gromady kuliste wydają się być “barami dla samotnych świata gwiazd”, gdzie samotna czarna dziura może znaleźć towarzysza” – powiedział Sarazin.

Autor

Michał Matraszek