Czy wiesz, że niektóre z najjaśniejszych źródeł światła na niebie pochodzą z obszarów wokół czarnych dziur w jądrach galaktyk?
Źródło: NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
Brzmi to trochę sprzecznie, ale to prawda! Mogą nie wydawać się jasne dla naszego wzroku, ale satelity dostrzegły ich mnóstwo w całym Wszechświecie.
Jednym z tych satelitów jest Fermi Gamma-ray Space Telescope. Fermi znalazł tysiące tego typu galaktyk od czasu jego uruchomienia w 2008 roku, a jest ich o wiele więcej!
Czarne dziury to obszary przestrzeni, które mają tak dużą grawitację, że nic – nawet światło, ani cząstki, ani nic – nie może z nich uciec. Większość galaktyk posiada w swoich jądrach supermasywne czarne dziury, których masa jest setki tysięcy do miliardów razy większa od masy naszego Słońca. W aktywnych jądrach galaktyk (zwanych również w skrócie AGN lub po prostu galaktykami aktywnymi) centralny obszar jest wypełniony gazem i pyłem, które nieustannie opadają w kierunku czarnej dziury. Gdy gaz i pył opadają, zaczynają wirować i tworzą dysk akrecyjny. Ze względu na tarcie i inne działające siły, wirujący dysk zaczyna się nagrzewać.
Ciepło dysku jest emitowane jako światło, ale nie tylko w długości fal, które możemy zobaczyć naszymi oczyma. Wykrywamy światło z AGN w całym spektrum elektromagnetycznym, od bardziej znanych fal radiowych i optycznych po bardziej egzotyczne promieniowanie rentgenowskie i gamma, do których wykrycia potrzebujemy specjalnych teleskopów.
Około jedna na 10 AGN emituje strumienie energetycznych cząstek, które poruszają się prawie tak szybko jak światło. Naukowcy badają te strumienie, aby spróbować zrozumieć, w jaki sposób czarne dziury – które przyciągają wszystko swoją ogromną grawitacją – dostarczają energii potrzebnej do napędzania cząstek w tych strumieniach.
Wiele sposobów odróżniania jednego typu AGN od drugiego zależy od tego, jak są one zorientowane z naszego punktu widzenia. W przypadku galaktyk radiowych, na przykład, widzimy strumienie z boku, ponieważ emitują one ogromne ilości energii w przestrzeń kosmiczną. Z kolei blazary, będące rodzajem AGN, mają strumień skierowany niemal bezpośrednio na Ziemię, co sprawia, że AGN są szczególnie jasne.
Fermi przeszukuje niebo w poszukiwaniu źródeł promieniowania gamma od 2008 roku. Ponad połowa znalezionych źródeł to blazary. Promienie gamma są użyteczne, ponieważ mogą nam wiele powiedzieć o tym, jak cząstki przyspieszają i jak oddziałują ze swoim otoczeniem.
Więc dlaczego interesują nas AGN? Wiemy, że niektóre AGN powstały na początku historii Wszechświata. Ich ogromna moc niemal na pewno wpłynęła na to, jak Wszechświat zmieniał się w czasie. Odkrywając, jak działają AGN, możemy lepiej zrozumieć, w jaki sposób Wszechświat stał się taki, jaki jest teraz.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
NASA
