O istnieniu Sagittariusa A wiemy z intensywnego promieniowania na obrzeżach dziury. Jest ono emitowane przez rozgrzaną materię wpadającą do dziury. Jednak z wyjątkiem promieniowania radiowego i niewielkiej emisji promieni X, Sagittarius A jest niezwykle spokojna, co oznacza, że wokół niej niewiele się dzieje. Ten spokój powoduje, że niewiele o czarnej dziurze wiadomo. Jednak wkrótce to się zmieni.

 

Od 2002 roku astronomowie obserwują chmurę gazów o masie 3-krotnie większej od masy Ziemi, która pędzi z prędkością 8,4 miliona kilometrów na godzinę w kierunku Sagittariusa A*. W miarę zbliżania się do strefy akrecji, obszaru, w którym materia zaczyna opadać do czarnej dziury, chmura ulega rozerwaniu. Obecnie obserwujemy, jak się rozpada. Od kilku lat na naszych oczach zachodzą zmiany. W najbliższym czasie proces ten stanie się jeszcze bardziej dramatyczny… chmura znacznie przyspiesza w kierunku czarnej dziury – mówi Stefan Gillessen, astronom z Instytutu Maksa Plancka w Garching.

 

Astronomowie spodziewają się, że gdy materia zacznie opadać do Sagittariusa A* emisja promieniowania X stanie się znacznie bardziej intensywna, a w ciągu kilku lat powstanie gigantyczna flara. Prawdopodobnie pierwszymi urządzeniami, które zauważą rozbłysk, będą satelity wykrywające promieniowanie X, ale później Sagittarius A rozświetli się w pełnym zakresie promieniowania – stwierdził Gillessen.

Hiszpańscy astronomowie badający zjawisko czarnej dziury zauważyli niezaobserwowaną nigdy wcześniej strukturę w otaczającej ją materii. Zjawisko odkryli w czarnej dziurze Swift J1357.2.Czarna dziura zasysa materię od towarzyszącej jej gwiazdy do dysku akrecyjnego, emitując przy tym promienie X. Dzięki nim naukowcy są w stanie obserwować obiekty w jej otoczeniu, niewidzialne w zwykłych warunkach. Materia wpada do dysku akrecyjnego, czyli wirującej struktury wokół czarnej dziury.W czasie badań nad czarną dziurą grupa naukowców zauważyła tajemniczą, pionową strukturę.

- Po raz pierwszy zaobserwowaliśmy coś takiego w dysku akrecyjnym. To może być powszechne zjawisko widoczne w binarnych promieniach X w czasie wybuchu – wyjaśnił portalowi space.com Jesus Corral-Santana z Instytutu Astrofizyki Wysp Kanaryjskich.

Czarna dziura Swift J1357.2 jest jedną z milionów gwiezdnych czarnych dziur, którymi usiana jest Droga Mleczna. Zlokalizowana jest w konstelacji Virgo w odległości 4,9 tys. lat świetlnych od Ziemi. W jej pobliżu znajduje się gwiazda o masie 4-krotnie mniejszej od Słońca.

Zgodnie z przyjętą teorią ogólnej względności, by opisać czarną dziurę, wystarczy podać jej masę, moment pędu i ładunek elektryczny. Najnowsze obliczenia jednak sugerują, że fizycy muszą jeszcze raz przemyśleć kwestie „fryzury” czarnej dziury. Wyniki badań sugerują bowiem, że dookoła nich istnieją dodatkowe fale grawitacyjne, które zakotwiczają ją w przestrzeni.

Żargonowo fizycy mówią, że czarna dziura „nie ma włosów”. Pierwszy tego określenia użył amerykański fizyk John Wheeler odnosząc się do teorii nazwanej zasadą holograficzną. Oznacza to, że entropia (funkcja stanu, określająca kierunek procesów samorzutnych – red.) czarnej dziury jest równa zeru. 

 

- John Wheeler się mylił, mówiąc, że wszystkie czarne dziury są łyse i takie same. W rzeczywistości mają „włosy”, którymi zakotwiczają się w przestrzeni. My zaś musimy je na nowo zrozumieć, opisać i wyjaśnić – powiedział autor obliczeń Thomas Sotiriou, fizyk Międzynarodowej Szkoły Studiów Zaawansowanych (SISSA) w Trieście, we Włoszech.

Potwierdzenie nowej hipotezy postawionej przez Sotiriou może zostać uzyskane dzięki prowadzonym przez interferometry obserwacjom. To instrumenty umożliwiające rejestrowanie fal grawitacyjnych takich obiektów.

- Według naszych obliczeń, czarna dziura emituje charakterystyczne fale grawitacyjne, pozwalające jej się zakotwiczyć we Wszechświecie – twierdzi fizyk – W przyszłości nasze obserwacje z użyciem interferometru, mierzącego siły grawitacyjne, mogą doprowadzić do zakwestionowania dotychczasowych teorii – zapowiada Sotiriou.

Po raz pierwszy w historii astronomowie mieli okazję bezpośrednio zmierzyć prędkość wirowania czarnej dziury. Otrzymana przez nich wartość jest imponująca. Wygląda na to, że kosmiczny obiekt ściąga otaczającą go materię z prędkością rzędu ponad połowy prędkości światła. Czarna dziura, o której mowa, byłaby zbyt odległa, by ją badać, astronomom pomogła jednak masywna eliptyczna galaktyka, która znalazła się po drodze. Dzięki zjawisku tak zwanego soczewkowania grawitacyjnego promieniowanie uległo wzmocnieniu i pomiary okazały się możliwe. Pisze o nich w najnowszym numerze czasopismo „Nature”.

 

Około 6 miliardów lat świetlnych od Ziemi znajduje się kwazar J1131, emitujący promieniowanie rentgenowskie pochodzące z dysku akrecyjnego, który utworzył się wokół masywnej czarnej dziury. Jej masa jest miliony razy większa od masy Słońca. Prędkość jej wirowania można określić na podstawie analizy owego promieniowania. Astronomowie pod kierunkiem Rubansa Reisa z University of Michigan użyli w tym celu dwa największe dostępnie kosmiczne teleskopy promieni X, należący do NASA Chandra X-ray Observatory i zbudowany przez ESA XMM-Newton.

 

Mimo zaangażowania tych teleskopów, analiza widma promieniowania X wciąż nie byłaby możliwa bez wzmacniającego je działania soczewki grawitacyjnej w postaci gigantycznej galaktyki eliptycznej, która przypadkowo znalazła się między nami a kwazarem. To właśnie badania widma energii promieni X pozwoliły ocenić, jak szybko czarna dziura, ściągająca do siebie gaz i pył, wiruje.

Badania wykazały, że promieniowanie X pochodzi z rejonu dysku o średnicy zaledwie trzykrotnie przekraczającej średnicę horyzontu zdarzeń tej czarnej dziury. By wirujący dysk materii mógł się tam utrzymać, częstość wirowania czarnej dziury musi być olbrzymia. To wskazuje, że powstała ona w wyniku zderzenia galaktyk, procesu prowadzącego do powstania stabilnego dysku, zapewniającego czarnej dziurze stały dopływ materii. Czarne dziury powstające z przypadkowo trafiającej w nie z różnych kierunków materii, nie mają szans aż tak się rozkręcić.

Europejski teleskop orbitalny XMM-Newton pomógł odkryć coś niezwykłego. W galaktyce NGC 4845 zlokalizowano gigantyczną czarną dziurę pochłaniającą szczątki wielkiej planety gazowej nawet trzydziestokrotnie większej od Jowisza. Odkrycia dokonali polscy astronomowie.

Tydzień temu astronom Karl Gebhardt z Uniwersytetu Teksasu na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego zaprezentował prawdziwe monstrum - czarną dziurę o rekordowej masie w samym środku galaktyki M87 (zwanej też Panną A, bo leży w konstelacji Panny). Co ciekawe, nie jest ona tak daleko jak kwazary. Znajduje się ledwie 50 mln lat świetlnych od nas. - To prawie na naszym kosmicznym podwórku - mówił Gebhardt.

W celu jej zważenia astronomowie posłużyli się ośmiometrowym teleskopem Gemini North na Hawajach oraz mniejszym teleskopem w Obserwatorium McDonalda w Teksasie. Mierzyli średnie prędkości gwiazd obiegających centrum galaktyki. Masę tkwiącej w centrum czarnej dziury oszacowali aż na 6,6 mld słońc). Jej horyzont zdarzeń jest więc trzy razy większy niż rozmiar orbity Plutona. Nie znamy większej.

Prof. Gebhardt uważa, że jest ona na tyle duża, że można by spróbować ją sfotografować z Ziemi. Byłby to pierwszy bezpośredni obraz takiej czarnej czeluści otwierającej wrota do świata bez powrotu. - Bo na razie nie mamy żadnych bezpośrednich dowodów na to, że czarne dziury istnieją... Zero, absolutnie zero obserwacyjnych przesłanek - mówi naukowiec.

Projekt wykonania takiej fotografii - choć nie w zakresie fal widzialnych, lecz milimetrowych mikrofal - już istnieje. Polega na stworzeniu sieci radioteleskopów na całej kuli ziemskiej. W połączeniu działałyby jak jeden potężny radioteleskop (Event Horizon Telescope), który miałby odpowiednią rozdzielczość, żeby dostrzec czarną dziurę, a właściwie tylko obrys jej horyzontu. - Za dwa, trzy lata to może się nam udać - twierdzi prof. Gebhardt.

Naukowcy są w większości zszokowani ostatnim twierdzeniem genialnego fizyka Stephena Hawkinga, który oświadczył, że nie ma czegoś takiego jak czarne dziury. Twierdzi on, że można raczej mówić o szarych studniach grawitacyjnych.

Stephen Hawking to człowiek, który praktycznie stworzył teorię czarnych dziur, a teraz proponuje on dokonanie przeglądu niektórych z jej podstawowych założeń. W swoim artykule, który jest dostępny w bibliotece elektronicznej Cornell University, sugeruje on, że tak zwany horyzont zdarzeń czarnej dziury może rzeczywiście nie istnieć.

Zgodnie z klasyczną teorią, obecność horyzontu zdarzeń, jest jedną z głównych cech czarnych dziur. Miała to być granica, po przekroczeniu której grawitacja staje się tak wielka, że ​​ucieczka z czarnej dziury może być dokonana tylko szybciej niż z prędkością światła. Ale biorąc pod uwagę, że jest to niemożliwe taka studnia grawitacyjna miała nie wypuszczać niczego, włącznie ze światłem i stąd jej określenie jako obiektu nieskończenie czarnego.

Amerykański fizyk Joseph Polchinski już w 2012 roku wywnioskował na podstawie teorii kwantów, że na horyzoncie zdarzeń powinna istnieć swoista "ściana ognia", składająca się ze strumieni promieniowania i cząstek o wysokiej energii. Jest to fundamentalnie sprzeczne z ideami Einsteina.

Aby rozwiązać ten oczywisty paradoks, Hawking zaproponował, aby porzucić ideę horyzontu zdarzeń. Według niego, nie może istnieć coś takiego jak "widoczny horyzont", który może w pewnym momencie zniknąć, pozwalając wyjść poza to, co jest w środku czarnej dziury.

Zdaniem Hawkinga pełne wyjaśnienie tego fenomenu wymaga spójnej teorii, która z sukcesem łączy grawitację z innymi fundamentalnymi siłami natury, a tej nadal brakuje. Profesor Hawking zaproponował, aby zmienić podejście i zamiast o czarny dziurach, mówić o szarych, które są w stanie przytrzymać na jakiś czas zarówno materię jak i energię, która potem jest uwalniana z powrotem w przestrzeń kosmiczną.

Źródło: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2545552/Stephen-Hawking-admits-no...