Naukowcy znaleźli obserwacyjny dowód na istnienie, z definicji niemożliwego do zaobserwowania, horyzontu zdarzeń czarnej dziury. W obserwacjach prowadzonych za pomocą teleskopu ROSSI, czarne dziury zdają się potwiedzać swoją reputację pożeracza, który nie zostawia śladów.

W 2002 roku Ramesh Narayan z Uniwersytetu Harvard oraz Jeremy Heyl z Uniwersytetu w Kolumbii Brytyjskiej zaproponowali, aby potwierdzić obecność horyzontu zdarzeń na podstawie braku pewnego rodzaju błysków promieniowania rentgenowskiego, które są powszechne w przypadku gwiazd neutronowych.

Czarna dziura powstaje, gdy masywna gwiazda, co najmniej 25 razy masywniejsza niż Słońce, wyczerpie swoje paliwo. Wobec braku energii, która utrzymywałaby taką masę, gwiazda imploduje. Według teorii powstaje punkt o nieskończonej gęstości, a z odległości kilkudziesięciu kilometrów od niego nic, nawet światło, nie może uciec. Granica tego obszaru jest teoretycznym horyzontem zdarzeń.

Gwiazdy neutornowe powstają natomiast po kolapsie giwazdy o masie 10 do 25 mas Słońca. W przeciwieństwie do czarnej dziury, jest to obiekt który posiada powierzchnię i nie posiada horyzontu zdarzeń.

Czarne dziury i gwiazdy neutronowe często występują w układach podwójnych, w których towarzysz jest zwykłą gwiazdą. Gaz z tej gwiazdy ściągany jest okresowo na bardziej zwartego towarzysza. Akrecji towarzyszy wyzowlenie wielkich ilości energii, zazwyczaj w zakresie promieniowania rentgenowskiego.

Ściągany gaz może się kumulować na powierzchni gwiazdy neutronowej, a gdy zbierze się go wystarczająco dużo, zainicjować eksplozję termonuklearną, widoczną jako trwający około jednej minuty błysk promieniowania X, nazywany błyskiem typu I. Właśnie te błyski powinny być charakterystyczne dla gwiazd neutronowych, a nieobecne w przypadku czarnych dziur.

Obserwacje źródeł promieniowania X wykonane przez Rossi X-ray Timing Explorer na przestrzeni ostatnich 9 lat wydają się potwierdzać zasadność powyższego rozumowania. Naukowcy zaobserwowali 135 błysków X typu I dla 13 (mniej masywnych) źródeł promieniownia X, uważanych za gwiazdy neutronowe. Dla 18 bardziej masywnych źródeł, które podejrzewa się o bycie czarnymi dziurami, nie zaobserwowano ani jednego błysku. Wygląda na to, że spadający na te obiekty gaz zniknął bez śladu.

Autorzy badań uważają, że ich obserwacje mogą być silnym argumentem przemawiającym za istnieniem teoretycznego horyzontu zdarzeń, granicy, po przekroczeniu której nic nie powróci.

Teleskop rentgenowski Rossi Explorer, należący do NASA, został wystrzelony 30 grudnia 1995 roku. Opiekę nad nim sprawuje Goddard Space Center.

Autor

Anna Marszałek

Komentarze

  1. Lolek    

    masa czarnej dziury — ”Czarna dziura powstaje, gdy masywna gwiazda, co najmniej 25 razy masywniejsza niż Słońce, wyczerpie swoje paliwo. Wobec braku energii, która utrzymywałaby taką masę, gwiazda imploduje. Według teorii powstaje punkt o nieskończonej gęstości, a z odległości kilkudziesięciu kilometrów od niego nic, nawet światło, nie może uciec. Granica tego obszaru jest teoretycznym horyzontem zdarzeń.

    Gwiazdy neutornowe powstają natomiast po kolapsie giwazdy o masie 10 do 25 mas Słońca. W przeciwieństwie do czarnej dziury, jest to obiekt który posiada powierzchnię i nie posiada horyzontu zdarzeń.”

    Co jest prawdą, niżej czy wyżej;) a może ani jedno ani drugie;)

    ”Gdy wyczerpuje się zapas wodoru i innych paliw dla reakcji jądrowych, gwiazda o masie większej niż 1,5 masy słońca (jest to masa krytyczna znana jako graniczna masa Chandrasekhara)”

  2. inax    

    promień — sama masa to chyba nam nic nie mówi trzeba też znać jej promień. gdyby Ziemia zachowując swoją mase miała promień równy 8mm (jeśli dobrze pamietąm, jest wzór Schwarzchilda na to 😛 ) to zapadłaby się i została czarną dziurą. polecam książke “krótka historia czasu” S.Hawkinga w której jest dużo na temat czarnych dziur

  3. inax    

    gwiazda neutronowa — no gwiazda neutronowa ma powierzchnie i można z niej uciec ale jak na ludzi to i tak grawitacja jest za silna. naparstek materii gwiazdy neutronowej waży setki tysięcy ton 😛

  4. Arder    

    Kilka zdań… — Promień i gęstość nie ma tu raczej nic do rzeczy, istotna jest masa i “generowana” przez nią siła grawitacji (zakrzywienie czasuprzestrzeni). Właśnie czytam “Czarne dziury i krzywizny czasu” Kipa S. Thorne’a, historię badań nad czarnymi dziurami od początku XX stulecia do przełomu wieków (do tej pozycji odsyłam zainteresowanych). Ale pokrótce: po wyczerpaniu paliwa każda gwiazda traci mniejszą lub większą część swojej masy – czy to odrzucając zewnętrzne warstwy atmosfery w stadium czerwonego olbrzyma, czy też w eksplozji supernowej, oraz zamieniając ją na energię promieniowania elektromagnetycznego. Jeśli “pozostałość” po eksplozji ma masę do 1,4 masy Słońca (granica Chandrasekhara), powstanie biały karzeł. Dla mas 1,4 – 2,0 masy Słońca siły grawitacji spowodują zapadnięcie się materii do stadium gazu neutronowego – tworząc gwiazdę neutronową. Natomiast gdy pozostały po wybuchu supernowej rdzeń gwiazdy ma masę ponad 2,0 mas Słońca, nieuchronnie ulega zapadnięciu do “osobliwości”, wytwarzając w trakcie horyzont i w konsekwencji czarną dziurę. Jesli coś pokręciłem to proszę o sprostowanie, w końcu uczymy się całe życie 🙂

  5. rafal_m17    

    “Znika bez śladu..” — O ile dobrze pamiętam, z rozważań teoretycznych na temat czarnych dziur wynika,że wraz ze zliżaniem się do horyzontu zwalnia tempo upływy czasu (rejestrowane przez “zewnętrznego” obserwatora daleko od czarnej dziury), dążąc do zera tuż przy samym horyzoncie.Zatem gaz opadający na czarną dziurę dla nas nigdzie nie znika, on cały czas tam jest tylko coraz słabiej go widać. Co więcej, ponieważ w układzie odniesienia tego gazu czas płynie sobie normalnie, gdyby podczas spadania doszło do nagrzania i wybuchu termojądrowego (ale jeszcze dobry kawałek nad horyzontem), podobnego do tych opisanych w artykule to nie widzielibyśmy błysków gamma ani X tylko promieniwanie bardziej długofalowe – może zwykłe światło,może podczerwień albo jeszcze dłuższe fale radiowe.Ciekawe czy tego także szukają?
    A po drugie – od pewnego czasu nurtuje mnie jeden problem.
    Jak wiemy, horyzont zdarzeń to powierzchnia (np. sfera Schwarzchilda) przy której prędkość ucieczki jest równa prędkości światła c, i potem mówi się że nie da się wyjść z wnętrza horyzontu bo to by wymagało przekroczenia c. A ja mam dwa pytania:
    1.Na sferze Schwarzchilda wartość c osiąga druga prędkość kosmiczna, czyli prędkość potrzebna do oddalenia się od centrum pola do +Inf..no a jeśli nie chcę uciekać aż do +Inf ale tylko trochę, np. kilometr od dziury? Wedlug mnie taki foton mogłby sobie uciec i -odpowiednio podczerwieniony- zostać zarejestrowany przez odbiornik orbitujący kilometr nad horyzontem. To da się,czy się nie da zaglądnąć do wnętrza czarnej dziury (i coś zobaczyć a nie tylko ciemność :-)?
    2.Statki kosmiczne startujące z Ziemi wcale nie są wystrzeliwane z armaty z II prędkością kosmiczną, tylko startują łagodnie dzięki pracy silników. Zatem czy mając odpowiednio potężne silniki (albo wprost wciągając się na supermocnej linie podanej z zewnątrz) mogę wystartować spod hopryzontu czarnej dziury i wyjść na zewnątrz (zauważmy:nigdzie nie przekraczając c) ?
    Ciekaw jestem czy ktoś umiałby mi (a może innym kolegom także) przystepnie odpowiedzieć bez wyprowadzania wzorów na tensory,metryki i takie tam 🙂

    //Rafi

  6. Lolek    

    No więc ponawiam pytanie, skąd się wzięły te liczby z artykułu — No dobrze z powyższych wypowiedzi wynika, że masa czarnej dziury zaczyna się powyżej 2 mas Słońca, czytałem też gdzie indziej, że to powyżej 3 mas, powyżej 1,4 masy Słońca mamy do czynienia gwiazdami neutronowymi co wynika z masy krytycznej znanej jako graniczna masa Chandrasekhara.
    No więc ponawiam pytanie, skąd się wzięły te liczby z artykułu czy to jakaś astrofizyka alternatywna, czy może są jakieś nowe obliczenia, podnoszące ok. 10 razy te graniczne wyliczenia na masę gwiazdy neutronowej, czy masę czarnej dziury?

    ”Gwiazdy neutronowe powstają natomiast po kolapsie gwiazdy o masie 10 do 25 mas Słońca. W przeciwieństwie do czarnej dziury, jest to obiekt który posiada powierzchnię i nie posiada horyzontu zdarzeń.”

    Co jest prawdą, niżej czy wyżej;) a może ani jedno ani drugie;)

    ”Gdy wyczerpuje się zapas wodoru i innych paliw dla reakcji jądrowych, gwiazda o masie większej niż 1,5 masy słońca (jest to masa krytyczna znana jako graniczna masa Chandrasekhara)”

Komentarze są zablokowane.