Naukowcy wyznaczyli masę czarnej dziury w galaktyce Seyferta

Naukowcy wyznaczyli masę czarnej dziury w galaktyce Seyferta

Naukowcy wyznaczyli masę czarnej dziury w centralnym jądrze aktywnej galaktyki Seyferta. Jej masę wyznaczyli naukowcy m.in. z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN, Centrum Fizyki Teoretycznej PAN i Key Laboratory for Particle Astrophysics w Chinach. O metodach, jakimi tego dokonali, piszą w pracy „The summary of various determinations of the black hole mass in RE J1034+396”.

Galaktyka Seyferta z wąskimi liniami widmowymi jest pierwszym źródłem, w którym w niekwestionowany sposób widzimy waziperiodyczne oscylacje (QPO) w zakresie rentgenowskim, z okresem 2,7x10-4 Hz. W centralnym jądrze aktywnej galaktyki (AGN) znajduje się czarna dziura. Wyznaczenie masy czarnej dziury jest ważne z wielu powodów. Stosunek jasności do jasności Eddingtona jest kluczowym parametrem określającym własności AGN typu I, a jasność Eddingtona jest określana na podstawie masy czarnej dziury. W kosmologii określenie przedziału mas czarnych dziur w funkcji przesunięcia ku czerwieni pozwala nałożyć silne ograniczenia na modele ewolucji galaktyk, co może pomóc w rozstrzygnięciu czy masywne czarne dziury powstają w wyniku łączenia się czy w wyniku akrecji materii z ośrodka międzygalaktycznego.

Niestety, masa czarnej dziury w RE J1034+396 wciąż nie jest dostatecznie dokładnie określona. W najnowszej pracy „The summary of various determinations of the black hole mass in RE J1034+396”, prof. Bożena Czerny z CFT i CAMK PAN, dr Bei You, mgr inż. Justyna Średzinska i dr Krzysztof Hryniewicz z CAMK PAN, mgr Agnieszka Kurcz i mgr Magdalena Krupa z Obserwatorium Astronomicznego UJ, dr Marek Nikołajuk z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Białostockiego oraz J.-M Wang, J.-M. i C. Hu z Key Laboratory for Particle Astrophysics w Chinach, wyznaczyli masę tej czarnej dziury za pomocą pomocy metod, takich jak: zmienność w zakresie rentgenowskim, opóźnienie echa optycznego, dyspersja gwiazdowa, szerokopasmowe dopasowanie widma i QPO o wysokich i niskich częstościach. Okazuje się, że masa czarnej dziury w jądrze RE J1034+396 znajduje się w przedziale 4.4 × 105 to 8.8 × 106 mas Słońca. Może to sugerować, że czarna dziura wciąż jest w okresie szybkiego wzrostu. Dodatkowo, widma w zakresie optycznym i ultrafioletowym są zdominowane przez światło macierzystej galaktyki, złożonej z populacji młodych (liczących ok. 100 milionów lat) i starych (ok. 5 do 10 miliardów lat) gwiazd.

Na zdjęciu: Artystyczna wizja czarnej dziury
Autor: Ute Kraus/Wikimedia Commons