kozmos.hr
Svemir

Nevjerojatna vizualizacija poznatih crnih rupa

Supermasivna crna rupa u središtu Mliječne staze. Izvor: Depositphotos.com.
objavljeno

Nova NASA-ina vizualizacija donosi nevjerojatan prikaz 22 crne rupe koje su dio dvojnog zvjezdanog sustava sa svojom obližnjom zvijezdom.

Crne rupe

U posljednjih nekoliko godina konačno smo snimili prve fotografije crnih rupa i izmjerili gravitacijske valove – valove u prostor-vremenu – koje stvaraju prilikom sudara. Međutim, još uvijek puno toga ne znamo o crnim rupama, a jedna od najvećih enigmi je kako se uopće formiraju.

Crna rupa u središtu galaksije Messier 87 koja je postala prva crna rupa koju je fotografirao teleskop Event Horizon. Izvor: EHT
Slika prve uspješno fotografirane crne rupe koja se nalazi u središtu galaksije Messier 87 (©Event Horizon Telesope et al).

 

Astronomi vjeruju, na temelju promatranja i na teoretskim osnovama, da većina crnih rupa nastaje kada središte masivne zvijezde kolabira na kraju svog života. Jezgra zvijezde obično pruža pritisak ili potporu, koristeći toplinu iz intenzivnih nuklearnih reakcija. Kada se gorivo takve zvijezde iscrpi i nuklearne reakcije prestanu, unutarnji slojevi zvijezde kolabiraju prema unutra pod gravitacijom, drobeći se do izvanredne gustoće.

U većini slučajeva ovaj katastrofalni kolaps zaustavlja se kada jezgra zvijezde kondenzira u čvrstu sferu materije, bogatu česticama zvanim neutroni. To dovodi do snažne povratne eksplozije koja uništava zvijezdu (supernova) i ostavlja za sobom egzotični objekt poznat kao neutronska zvijezda.

Jesmo li napokon uočili rođenje jedne crne rupe

Nova vizualizacija crnih rupa

Nova vizualizacija – koju je objavila NASA – prikazuje 22 dvostruka ili dvojna (binarna) zvjezdana sustava koji postoje u Mliječnoj stazi i nama obližnjim galaksijama, a koji imaju potvrđenu crnu rupu zvjezdane mase.

Sustavi su prikazani u istoj skali, a njihovo orbitalno gibanje ubrzano je gotovo 22 000 puta. Prikaz, odnosno ‘kut gledanja’ na svaki od prikazanih sustava replicira kako je sustav vidljiv sa Zemlje. Boje zvijezda kreću se od plavo-bijele do crvenkaste, što predstavlja temperature koja varika od 5 puta toplije pa sve do 45% hladnije od našeg Sunca.

Prikazi crnih rupa

Dok se crne rupe pojavljuju na skali koja odražava njihovu masu, sve su prikazane pomoću sfera većih od stvarne veličine. Cygnus X-1, s najvećom prikazanom zvijezdom pratiteljem, prva je potvrđena crna rupa i teži oko 21 puta više od Sunca. Međutim njegova površina – tzv. horizont događaja – proteže se samo oko 124 kilometra. Uvećane kugle također prikrivaju vidljiva izobličenja nastala gravitacijskim efektima crnih rupa.

U većini ovih sustava struja plina teče izravno od zvijezde prema crnoj rupi, tvoreći oko nje široku, spljoštenu strukturu zvanu akrecijski disk. U drugima, poput Cygnusa X-1, masivna zvijezda proizvodi gust izljev koji se naziva zvjezdani vjetar, a dio njega podiže se usred djelovanja intenzivne gravitacije crne rupe.

Plin u akrecijskom disku zagrijava se dok se materijal polako spiralno vrti prema unutra, svijetleći u vidljivom, ultraljubičastom i konačno rendgenskom svjetlu. Budući da akrecijski diskovi postižu čak i višu temperaturu od zvijezda, autori vizualizacije za njih koriste drugačiju shemu boja.

Nekoliko odabranih primjera

Cygnus_X-1 (NASA)
Prikaz Cygnus X-1, prve otkrivene i potvrđene (1964. godine) crne rupe u povijesti (©NASA).

 

GRS 1915 (NASA)
Ova animacija uspoređuje najveći sustav, GRS 1915+105, otkriven 1992., s njegovim malim rođakom H1705-25, otkrivenim 1977. u trenutku kada je eruptirao kao nova X-zraka. Smatra se da njihove crne rupe teže 15 odnosno 7 solarnih masa. Akrecijski disk GRS 1915 može se protezati više od milijuna kilometara, tj. više od udaljenosti koja dijeli Merkur od Sunca (©NASA).

 

MAXI_J159 (NASA)
MAXI J1659-152 je brzo-rotirajući sustav crne rupe i zvijezde otkriven 2010. godine. Riječ je o sustavu s najbržom rotacijom zvijezde oko crne rupe koji trenutno poznajemo. Naime, obližnjoj zvijezdi treba svega 2.4 sata da napravi potpuni krug oko crne rupe (©NASA).

 

U Svemiru postoji preko 40 trilijuna crnih rupa

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Anonymus (2. svibnja 2022.), „NASA’s Black Hole Orrery,“ svs.gsfc.nasa.gov (pristup 4. svibnja 2022).

Pratite Kozmos na Google Vijestima.