Plava svetlost dolazi od diska veoma vrućih, mladih zvezda. Ove zvezde se
vrtoglavom brzinom okreću oko crne rupe, na način sličan onom na koji
se planete našeg Sunčevog sistema vrte oko Sunca. Astronomi su zatečeni
činjenicom da se ovaj disk zvezda koji oblikom podseća na palačinku
formirao tako blizu ove džinovske crne rupe, upravo tamo gde nikako ne
bi mogao da bude. Ogromna količina gravitacione energije crne rupe inače
je u stanju da cepa materiju i ne dozvoljava gazovima i prašini da se
sažmu i formiraju zvezde. Posmatranja jezgra ove galaksije mogla bi da
astronomima daju nagoveštaj o prirodi aktivnosti jezgara mnogo
udaljenijih sličnih galaksija.
Pronalaskom diska mladih
zvezda astronomi su, prema njihovim rečima, osigurali nepokolebljive
dokaze postojanja džinovske crne rupe. Ovi dokazi pomogli su naučnicima
da konačno odbace sve alternativne teorije o postojanju «tamne materije»
u jezgru galaksije Andromeda i potvrde dugogodišnje sumnje da se radi o
crnoj rupi.
"Posmatrati ove zvezde je isto kao posmatrati
mađioničara kako izvlači zeca iz šešira – videli ste i znate da ga je
izvadio ali ne znate kako je to učinio", kaže Tod Lauer iz Nacionalne
Optičke Astronomske Opservatorije u mestu Tucson u Arizoni. On i tim
astronoma koje predvode Ralf Bender sa Max Planck Instituta za
vanzemaljsku fiziku u mestu Garching u Nemačkoj i John Kormendy sa
Teksas Univerziteta u Austinu vršili su ova posmatranja a njihovi
rezultati objavljeni su u Astrofizičkom Žurnalu 20. Septembra 2005.
godine.
Pronalazak neobične plave svetlosti
Astronom
po imenu Ivan King sa Univerziteta u Vašingtonu je sa svojim kolegama
prvi uočio neobičnu plavu svetlost 1995. godine koristeći Hubble
teleskop. Mislio je da svetlost najverovatnije dolazi od jedne vruće
plave zvezde ili možda od nekog egzotičnog i nama nepoznatog energetskog
procesa. Tri godine kasnije, Lauer i Sandra Faber sa Univerziteta u
Kaliforniji ponovo su koristili Hubble teleskop kako bi studirali
prirodu plave svetlosti koja je dolazila iz jezgra galaksije Andromeda.
Njihova posmatranja pokazala su da se radi o grupi plavih zvezda.
Najnovija
spektroskopska osmatranja vršena STIS (Space Telescope Imaging
Spectrograph) uređajem smeštenim na Hubble teleskopu otkrivaju da je
plava svetlost sačinjena od više od 400 mladih zvezda koje su nastale
pre otprilike 200 miliona godina. Ove zvezde gusto su raspoređene u disk
koji je širok samo jednu svetlosnu godinu. Ovaj disk mladih zvezda
ugnezdio se unutar eliptičnog prstena starijih, hladnijih, crvenih
zvezda koje su otkrivene tokom ranijih osmatranja koristeći Hubble
teleskop.
Astronomi su također koristili STIS uređaj kako bi
izmerili brzinu kretanja ovih zvezda. Podatke o brzini njihovog kretanja
dobili su računajući koliko mnogo su njihovi svetlosni talasi
rastegnuti i sažeti kretanjem oko crne rupe. Zarobljene silnom
gravitacionom energijom crne rupe ove zvezde kreću se veoma velikom
brzinom od oko 3,6 miliona kilometara na čas (oko 1000 kilometara u
sekundi). Kreću se toliko brzo da bi im trebalo 40 sekundi da obiđu
Zemlju ili 6 minuta da stignu do Meseca. Najbrže od njih kompletiraju
svoju orbitu oko crne rupe za 100 godina.
"Jezgro galaksije
Andromeda verovatno je i u prošlosti proizvodilo slične diskove zvezda i
šanse su da će da nastavi da ih proizvodi i ubuduće. Plave zvezde koje
sačinjavaju ovaj disk toliko su mlade da je malo verovatno da se kroz 12
milijardi dugo postojanje galaksije Andromeda one pojave upravo sada.
Ova činjenica ukazuje na postojanje mehanizma koji je formirao ovakve
zvezdane diskove u prošlosti i koji će najverovatnije da ih stvara i
ubuduće. Međutim, na koji način se ovakav disk formira ostaje
misterija."
Dokazi o postojanju džinovske crne rupe
 | This image has
been resized. Click this bar to view the full image. The original image
is sized 534x365. |
Pored otkrića diska plavih zvezda u
galaksiji Andromeda, astronomi su iskoristili ovaj pogled izbliza da
nepobitno dokažu kako ova galaksija u svom centru sadrži crnu rupu.
Tokom nezavisnih istraživanja sa zemlje 1988. godine John Kormendy, Alan
Dressler i Douglas Richstone sa kolegama otkrili su centralni tamni
objekat u galaksiji Andromeda za koji su verovali da je ustvari
supermasivna crna rupa. Ovo je bio prvi od četrdesetak slučajeva
otkrivanja crnih rupa, većinom uz pomoć Hubble teleskopa. Međutim,
njihova osmatranja nisu uspela da u potpunosti dokažu da se radi
isključivo o crnim rupama i da isključe ostala, egzotična i manje
verovatna objašnjenja. "Postoje snažni razlozi da verujemo da se radi o
supermasivnim crnim rupama", kazao je Kormendy,"ali ovakve ekstremne
tvrdnje iziskuju neverovatno snažne dokaze. Mi moramo da budemo potpuno
sigurni da su u pitanju crne rupe, a ne tamni grozdovi ugaslih zvezda."
Osmatranja
galaksije Andromeda uz pomoć STIS uređaja toliko su precizna da su
astronomi u potpunosti eliminisali sve druge mogućnosti i objašnjenja
šta bi ustvari ovaj tamni objekat u jezgru galaksije mogao biti.
Izračunali su i masu ove crne rupe. Njena masa je 140 miliona puta od
mase koju ima naše Sunce i tri puta je veća nego što se do sada
pretpostavljalo.
Do današnjeg dana, verovanje u postojanje tamnih
grozdova u centru galaksija uspešno je eliminisano samo u dve
galaksije, NGC 4258 i u našoj galaksiji, Mlečnom Putu. Ove dve galaksije
pružaju nepobitne dokaze da crne rupe postoje, ali obe su specijalni
slučajevi. Galaksija NGC 4258 u svom centru sadrži disk vodenih MASER-a
koje posmatramo radio teleskopima, a naš galaktički centar je toliko
blizu da možemo da pratimo orbite pojedinih zvezda.
Andromeda je
prva galaksija uz pomoć koje možemo da isključimo sve egzotične
alternative u zamenu za postojanje crnih rupa koristeći Hubble teleskop
uz pomoć iste tehnike kojom pronalazimo gotovo sve crne rupe.
Istraživanje crnih rupa oduvek je bila primarna misija Hubble
teleskopa. Pronalazak crne rupe u središtu galaksije Andromeda je bez
sumnje veoma važan deo njegovog nasleđa i sada smo ubeđeni da su i drugi
tamni objekti otkriveni u drugim galaksijama također crne rupe. Ali
sada kada je dokazano da se crna rupa nalazi u središtu diska plavih
zvezda, postalo je nezamislivo teško razumeti mehanizam nastanka ovih
zvezda. Gas od kojeg nastaju zvezde mora da se vrti veoma brzo oko crne
rupe, i to mnogo brže što je bliži crnoj rupi nego onaj što se nalazi na
većoj udaljenosti od nje, tako da nastanak zvezda u tom pojasu izgleda
gotovo nemoguć. A zvezde se ipak tamo nalaze.
Dvostruki
nukleus
Dvostruki nukleusCrna rupa i diskovi zvezda nisu jedine
strukture u jezgru Andromeda galaksije. Tim istraživača koje su vodili
Lauer i Faber koristio je Hubble teleskop 1993.godine otkrivši da
galaksija ima dvostruko zvezdano jato u svom centru. Ovaj pronalazak bio
je veliko iznenađenje jer bi ovakva dva zvezdana jata trebalo da se
spoje u jedno tokom samo nekoliko stotina hiljada godina. Scott Tremaine
[Skot Tremein] sa Princeton [Prinston] Univerziteta rešio je ovaj
problem predlažući teoriju koja kaže da je ovakav "dvostruki nukleus"
ustvari prsten starih, crvenih zvezda. Ovaj prsten izgledao je, prema
njegovoj teoriji, kao dva zvezdana jata zato što su astronomi mogli da
vide samo zvezde na suprotnim krajevima prstena. Ovaj prsten udaljen je
oko pet svetlosnih godina od crne rupe u centru i okružuje disk plavih,
mladih zvezda. I prsten crvenih, starih zvezda i disk u njegovom
središtu nalaze se u istoj ravni u odnosu na Zemlju što ukazuje na
njihovu međusobnu povezanost.
Iako su astronomi više nego
iznenađeni pronalaskom plavog diska zvezda u neposrednoj blizini crne
rupe, tvrde da ovakva interesantna arhitektura ne mora da bude toliko
neobična. Naš Mlečni Put ima mlađe, novije zvezde u blizini crne rupe u
centru naše galaksije. Izgleda neverovatno da samo dve najbliže nam
galaksije mogu da se prepoznaju po ovako neobičnoj aktivnosti. Sto znači
da ova pojava ne mora da bude izuzetak već bi mogla da bude i pravilo
među drugim galaksijama.
A već je otkriveno mnoštvo galaksija
koje u svom jezgru sadrže dvostruki nukleus.
15/1/2010, 10:49 pm