Gromada gwiazd Omega centauri. Omega Centauri Omega Centauri
![Gromada gwiazd Omega centauri. Omega Centauri Omega Centauri](https://i2.wp.com/rwspace.ru/wp-content/uploads/2017/04/Pluton-i-Haron-SSHA-600x300.png)
10 zaskakujących i intrygujących faktów na temat naszego Układu Słonecznego – naszego Słońca i jego rodziny planet – o których nie wiedziałeś!
Pamiętasz te modele układu słonecznego, które studiowałeś? Układ słoneczny jest jeszcze chłodniejszy! Oto 10 rzeczy, których możesz nie wiedzieć.
- Najgorętsza planeta nie jest najbliżej Słońca. Wiele osób wie, że Merkury jest najbliższą Słońcu planetą. Dlatego nie ma nic tajemniczego w tym, dlaczego ludzie uważają Merkurego za najgorętszą planetę. Wiemy, że Wenus, druga planeta od Słońca, znajduje się średnio 45 milionów kilometrów dalej od Słońca niż Merkury. Naturalnym założeniem jest to, że będąc dalej, musi być zimniej. Ale założenia mogą być błędne. Merkury nie ma atmosfery ani izolującego „koca”, który pomagałby utrzymać ciepło Słońca. Z drugiej strony Wenus jest otoczona nieoczekiwanie gęstą atmosferą, która jest 100 razy grubsza niż ziemska.
To samo w sobie służyłoby zapobieganiu powrotu części energii słonecznej z powrotem w kosmos, a tym samym podniesieniu ogólnej temperatury planety. Ale oprócz grubości atmosfery składa się prawie wyłącznie z dwutlenku węgla, silnego gazu cieplarnianego. Dwutlenek węgla swobodnie przenosi energię słoneczną, ale jest znacznie mniej przezroczysty dla promieniowania długofalowego emitowanego przez nagrzaną powierzchnię. W ten sposób temperatura wzrasta do poziomów znacznie wyższych niż oczekiwano, co czyni Wenus najgorętszą planetą.
W rzeczywistości średnia temperatura na Wenus wynosi około 875 stopni Fahrenheita (468,33 Celsjusza), co wystarcza do stopienia cyny i ołowiu. Maksymalna temperatura na Merkurym, najbliższej Słońcu planecie, wynosi około 800 stopni Fahrenheita (426,67 Celsjusza). Ponadto brak atmosfery powoduje, że temperatura powierzchni Merkurego zmienia się o setki stopni, podczas gdy gruby płaszcz dwutlenku węgla utrzymuje stabilną temperaturę powierzchni Wenus, prawie w ogóle się nie zmieniając, w dowolnym miejscu na planecie lub w dowolnym momencie dzień lub noc!
- Pluton jest mniejszy od USA. Najdłuższa odległość między granicami Stanów Zjednoczonych to prawie 4700 km (północna Kalifornia do Maine). Według najlepszych aktualnych szacunków Pluton ma nieco ponad 2300 km średnicy, czyli mniej niż połowę szerokości Stanów Zjednoczonych. Oczywiście jest znacznie mniejsza niż jakakolwiek większa planeta i prawdopodobnie dlatego trochę łatwiej jest zrozumieć, dlaczego kilka lat temu została „zdegradowana” i pozbawiona statusu planety. Pluton jest obecnie nazywany „planetą karłowatą”
- „Pola asteroid”. W wielu filmach science fiction statkom kosmicznym często zagrażają gęste pola asteroid. W rzeczywistości jedyne znane nam „pole asteroid” istnieje między Marsem a Jowiszem i choć znajdują się w nim dziesiątki tysięcy asteroid (może więcej), to odległości między nimi są ogromne, a prawdopodobieństwo zderzenia asteroid jest niewielkie. W rzeczywistości statek kosmiczny musi być celowo i ostrożnie kierowany w stronę asteroid, aby mieć szansę choćby na ich sfotografowanie. Biorąc to pod uwagę, jest wysoce nieprawdopodobne, aby statek kosmiczny kiedykolwiek napotkał roje lub pasy asteroid w przestrzeni kosmicznej.
- Możesz tworzyć wulkany używając wody jako magmy. Wspomnij o wulkanach, a wszyscy od razu pomyślą o Górze Św. Heleny, Wezuwiuszu lub kalderze lawy Mauna Loa na Hawajach. Wulkany wymagają, aby stopiona skała nazywała się lawą (lub „magmą”, gdy wciąż znajduje się pod ziemią), prawda? Nie bardzo. Wulkan powstaje, gdy podziemny zbiornik gorącego, płynnego minerału lub gazu wybucha na powierzchni planety lub innego niegwiazdowego ciała niebieskiego. Dokładny skład minerału może się znacznie różnić.
Na Ziemi większość wulkanów ma lawę (lub magmę) z krzemem, żelazem, magnezem, sodem i różnymi złożonymi minerałami. Wydaje się, że wulkany księżyca Io składają się głównie z siarki i dwutlenku siarki. Na księżycu Saturna, księżycu Neptuna Trytonie i wielu innych siłą napędową jest lód, stary dobry zamarznięty H20!
Woda rozszerza się, gdy zamarza, i może wytworzyć się ogromne ciśnienie, podobnie jak „normalny” wulkan na Ziemi. Kiedy lód pęka na powierzchni, powstaje „”. Wulkany mogą zatem działać zarówno na wodzie, jak i na stopionej skale. Nawiasem mówiąc, mamy na Ziemi stosunkowo niewielkie erupcje wody zwane gejzerami. Są one związane z przegrzaną wodą, która wchodzi w kontakt z gorącym zbiornikiem magmy.
- Krawędź Układu Słonecznego jest 1000 razy dalej niż Pluton. Nadal możesz myśleć, że Układ Słoneczny rozciąga się na orbitę ukochanej planety karłowatej Plutona. Dziś astronomowie nawet nie uważają Plutona za pełnoprawną planetę, ale wrażenie pozostaje. Jednak astronomowie odkryli wiele obiektów krążących wokół Słońca, które są znacznie dalej niż Pluton.
Są to „obiekty transneptunowe” lub „”. Uważa się, że Pas Kuipera, pierwszy z dwóch zbiorników słonecznego materiału kometarnego, rozciąga się na 50-60 jednostek astronomicznych (AU, czyli średnia odległość Ziemi od Słońca). Jeszcze bardziej odległy w Układzie Słonecznym ogromny obłok komet Oorta może sięgać nawet 50 000 jednostek astronomicznych. od Słońca, czyli około półtora roku świetlnego - ponad tysiąc razy dalej niż Pluton.
- Prawie wszystko na Ziemi jest pierwiastkiem rzadkim. Pierwiastkowy skład planety Ziemi to żelazo, tlen, krzem, magnez, siarka, nikiel, wapń, sód i aluminium. Chociaż pierwiastki te zostały znalezione w różnych miejscach we wszechświecie, są to tylko pierwiastki śladowe, które są w dużej mierze przyćmione przez znacznie większe ilości wodoru i helu. Tak więc Ziemia składa się w większości z rzadkich pierwiastków. Nie oznacza to jednak, że Ziemia ma jakieś specjalne miejsce. Chmura, z której uformowała się Ziemia, zawierała dużo więcej wodoru i helu, ale będąc lekkimi gazami, zostały one wyrzucone w przestrzeń kosmiczną przez ciepło Słońca podczas formowania się Ziemi.
- Na Ziemi są skały Marsa. Analiza chemiczna meteorytów znalezionych na Antarktydzie, Saharze iw innych miejscach wykazała, że pochodzą one z Marsa. Na przykład niektóre zawierają kieszenie gazu, które są chemicznie identyczne z marsjańską atmosferą. Te meteoryty mogły zostać zdmuchnięte z Marsa z powodu silniejszego uderzenia meteorytu lub asteroidy w Marsa lub z powodu ogromnej erupcji wulkanu, a następnie zderzyły się z Ziemią.
- Jowisz ma największy ocean w Układzie Słonecznym. Krążąc w zimnej przestrzeni kosmicznej, pięć razy dalej od Słońca niż Ziemia, Jowisz podczas formowania się zachowywał znacznie wyższy poziom wodoru i helu niż nasza planeta. W rzeczywistości Jowisz składa się głównie z wodoru i helu. Biorąc pod uwagę masę i skład chemiczny planety, fizyka wymaga, aby wodór zamienił się w ciecz. W rzeczywistości musi istnieć głęboki planetarny ocean ciekłego wodoru. Z modeli komputerowych wynika, że jest to nie tylko największy znany ocean w Układzie Słonecznym, ale także głęboki na około 40 000 km – mniej więcej tyle, co cała Ziemia!
- Nawet małe ciała kosmiczne mogą mieć księżyce. Kiedyś uważano, że tylko obiekty wielkości planet mogą mieć naturalne satelity lub księżyce. W rzeczywistości istnienie księżyców lub zdolność planety do grawitacyjnego kontrolowania księżyca na orbicie było czasami używane jako część definicji tego, czym naprawdę jest planeta. Po prostu nie wydawało się rozsądne, aby mniejsze ciała niebieskie miały wystarczającą grawitację, aby utrzymać księżyc. W końcu Merkury i Wenus w ogóle ich nie mają, a Mars ma tylko maleńkie księżyce. Ale w 1993 roku sonda Galileo zauważyła w pobliżu 35-kilometrowej asteroidy Ida, jej półtorakilometrowy księżyc - Dactyl. Od tego czasu znaleziono księżyce krążące wokół około 200 innych mniejszych planet, co jeszcze bardziej utrudnia określenie „prawdziwej” planety.
- Żyjemy wewnątrz słońca. Zwykle myślimy o Słońcu jako o dużej, gorącej kuli światła oddalonej o 150 milionów kilometrów. Ale w rzeczywistości zewnętrzna atmosfera Słońca rozciąga się daleko poza widoczną powierzchnię. Nasza planeta krąży wokół tej słabej atmosfery, czego dowodem są podmuchy wiatru słonecznego tworzące zorzę polarną i południową. W tym sensie zdecydowanie żyjemy „wewnątrz” słońca. Ale atmosfera słoneczna nie kończy się na Ziemi. Zorze polarne obserwowano na Jowiszu, Saturnie, Uranie, a nawet na odległym Neptunie. W rzeczywistości zewnętrzna atmosfera słoneczna, zwana „heliosferą”, ma rozciągać się na co najmniej 100 jednostek astronomicznych. To prawie 16 miliardów kilometrów. W rzeczywistości atmosfera ma prawdopodobnie kształt kropli, ze względu na ruch Słońca w przestrzeni, z „ogonem” rozciągającym się na dziesiątki i setki miliardów kilometrów.
Układ słoneczny jest fajny. Oto 10 faktów o Układzie Słonecznym, których możesz nie znać.
tak jak( 22 ) Nie lubię( 3 )
)
Gromada kulista typu VIII
Historia studiów
Gromada ω Centauri została skatalogowana przez Ptolemeusza 2000 lat temu jako gwiazda. Lacaille zapisał to w swoim katalogu pod nazwą I.5. Edmond Halley zbadał ją w 1677 roku i skatalogował jako mgławicę. Angielski astronom John Herschel po raz pierwszy zidentyfikował ją jako gromadę gwiazd w latach trzydziestych XIX wieku.
Charakterystyka
ω Centauri należy do naszej Drogi Mlecznej i jest jej największą znaną obecnie gromadą kulistą. Zawiera kilka milionów gwiazd II populacji. Centrum gromady jest tak gęsto zaludnione gwiazdami, że odległość między nimi wynosi 0,1 roku świetlnego. Wiek ω Centauri określa się na 12 miliardów lat.
Gromada ma kilka generacji gwiazd. Astronomowie spekulują, że w przeszłości mogła to być galaktyka karłowata, połknięta przez Drogę Mleczną wiele lat temu. Obliczenia opublikowane w 2008 roku sugerują, że w centrum gromady może znajdować się czarna dziura o masie pośredniej.
Zobacz też
Napisz recenzję artykułu „Omega Centauri”
Notatki
Spinki do mankietów
- oraz z oryginalnego „Nowego Wspólnego Katalogu”
- (ang.) z poprawionego „Nowego katalogu ogólnego”
- (Język angielski)
- (Język angielski)
- (Język angielski)
Fragment charakteryzujący Omega Centauri
- To jest to, to jest słodka szynka. odpowiedział drugi ze śmiechem.I przeszli tak, że Nesvitsky nie wiedział, kto został trafiony w zęby i do czego odnosiła się szynka.
- Ek spieszy się, że wpuścił zimnego, a ty myślisz, że wszystkich zabiją. — gniewnie i z wyrzutem rzekł podoficer.
„Kiedy przelatuje obok mnie, wujku, ten rdzeń”, powiedział młody żołnierz z wielkimi ustami, ledwo powstrzymując się od śmiechu, „po prostu zamarłem. Naprawdę, na Boga, byłem tak przerażony, kłopoty! - powiedział ten żołnierz, jakby przechwalając się, że się przestraszył. A ten przeszedł. Za nim jechał wóz, niepodobny do żadnego, który przejeżdżał wcześniej. Był to niemiecki parowiec odłogowany, załadowany, jak się wydawało, całym domem; Za cięciwą, którą niósł Niemiec, przywiązywano piękną, pstrokatą, z ogromną szyją krowę. Na puchowym posłaniu siedziała kobieta z dzieckiem, stara kobieta i młoda, fioletowowłosa, zdrowa Niemka. Najwyraźniej ci eksmitowani mieszkańcy zostali przepuszczeni za specjalnym zezwoleniem. Oczy wszystkich żołnierzy zwróciły się na kobiety, a gdy wóz przejeżdżał, przesuwając się krok po kroku, wszystkie uwagi żołnierzy dotyczyły tylko dwóch kobiet. Na wszystkich twarzach pojawił się prawie ten sam uśmiech nieprzyzwoitych myśli o tej kobiecie.
- Patrz, kiełbasa też jest usunięta!
„Sprzedaj swoją matkę” - powiedział inny żołnierz, uderzając w ostatnią sylabę, zwracając się do Niemca, który spuszczając wzrok, szedł gniewnie i przestraszony długim krokiem.
- Ek tak uciekł! To diabeł!
- Gdybyś tylko mógł stanąć przy nich, Fiedotow.
- Widzisz, bracie!
- Gdzie idziesz? zapytał oficer piechoty, który jadł jabłko, również półuśmiechnięty i patrzący na piękną dziewczynę.
Niemiec, zamykając oczy, pokazał, że nie rozumie.
„Jeśli chcesz, weź to” - powiedział oficer, podając dziewczynie jabłko. Dziewczyna uśmiechnęła się i wzięła. Nieswicki, jak wszyscy na moście, nie spuszczał wzroku z kobiet, dopóki nie przeszły. Kiedy przeszli, znowu szli ci sami żołnierze, prowadzili te same rozmowy, aż w końcu wszyscy się zatrzymali. Jak to często bywa, przy wyjściu z mostu konie w wozie kompanii zawahały się i cały tłum musiał czekać.
- A czym się stają? Zamówienie nie jest! powiedzieli żołnierze. - Gdzie idziesz? Cholera! Nie ma potrzeby czekać. Co gorsza, podpali most. Spójrz, zamknęli oficera ”- mówiły zatrzymane tłumy z różnych kierunków, patrząc na siebie i nadal skulone do przodu w kierunku wyjścia.
Patrząc pod mostem na wody Enns, Nesvitsky nagle usłyszał dla niego wciąż nowy dźwięk, szybko się zbliżający ... coś dużego i coś plusknęło do wody.
- Patrz, dokąd idziesz! – powiedział surowo stojący blisko żołnierz, patrząc wstecz na dźwięk.
„Zachęca ich do szybkiego przejścia” – powiedział niespokojnie inny. omega centauri i
znane od czasów starożytnych
ω Centauri(Omega Centauri, NGC 5139) to gromada kulista w gwiazdozbiorze Centaura. Leży w odległości 18 300 lat świetlnych. Obiekt ten znajduje się wśród obiektów wymienionych w oryginalnym wydaniu Nowego Katalogu Generalnego.
- 1 Historia studiów
- 2 Charakterystyka
- 3 Zobacz też
- 4 notatki
- 5 linków
Historia studiów
Gromada ω Centauri została skatalogowana przez Ptolemeusza 2000 lat temu jako gwiazda. Lacaille zapisał to w swoim katalogu pod nazwą I.5. Edmond Halley, zbadawszy ją w 1677 roku, umieścił ją w katalogu jako mgławicę. Angielski astronom John Herschel po raz pierwszy zidentyfikował ją jako gromadę gwiazd w latach trzydziestych XIX wieku.
Charakterystyka
ω Centauri należy do naszej Drogi Mlecznej i jest jej największą znaną obecnie gromadą kulistą. Zawiera kilka milionów gwiazd II populacji. Centrum gromady jest tak gęsto zaludnione gwiazdami, że odległość między nimi wynosi 0,1 roku świetlnego. Wiek ω Centauri określa się na 12 miliardów lat.
Gromada ma kilka generacji gwiazd. Astronomowie spekulują, że w przeszłości mogła to być galaktyka karłowata, pochłonięta przez Drogę Mleczną wieki temu. Obliczenia opublikowane w 2008 roku sugerują, że w centrum gromady może znajdować się czarna dziura o masie pośredniej.
Zobacz też
- Lista obiektów Messiera
- Nowy udostępniony katalog
Notatki
- Eva Noyola, Karl Gebhardt i Marcel Bergmann. Dowody z Kosmicznego Teleskopu Gemini i Hubble'a na obecność czarnej dziury o masie pośredniej w ω Centauri // The Astrophysical Journal. - 2008. - T. 676, nr 2. - S. 1008-1015.
- Centralna czarna dziura znaleziona w gromadzie gwiazd Omega Centauri
Spinki do mankietów
- Informacje w języku angielskim i francuskim z oryginalnego „Nowego katalogu ogólnego”
- Informacje (w języku angielskim) z poprawionego „Nowego katalogu ogólnego”
- SIMBAD
- wezyr (angielski)
- Pozagalaktyczna baza danych NASA/IPAC
- Lista publikacji na temat NGC 5139
Niestety ze środkowych szerokości geograficznych półkuli północnej widoczna jest tylko część gwiazdozbioru Centaura, a znajdujące się w nim obiekty, ze względu na ich niskie położenie nad horyzontem, mogą być obserwowane z pewnymi niedogodnościami.
Centaurus - zrzut ekranu z programu planetarium
W długą wiosenną noc konstelacja Centaura (czasami nazywana Centaurem) wznosi się nisko nad południowym horyzontem. Dla większości mieszkańców półkuli północnej ten obszar nieba jest niedostępny, ponieważ deklinacja konstelacji wynosi od -30 do -64 stopni. Na środkowych północnych szerokościach geograficznych widoczna jest tylko połowa gwiazdozbioru Centaura.
Główne gwiazdy konstelacji
Najjaśniejszą gwiazdą konstelacji jest α Cen. Jest to gwiazda o pozornej całkowitej jasności -0,27m. to fizycznie wielokrotny układ gwiazd składający się z trzech elementów: α Cen A, α Cen B i , który zwykle jest rozpatrywany oddzielnie.
Proxima Centauri, obraz Hubble'a
Składniki A i B we wszystkich swoich parametrach astrofizycznych są podobne do naszego luminarza - Słońca, są w bliskich klasach i podobnej wielkości. Ponadto gwiazda α Cen B ma . Z kolei Proxima to czerwony karzeł znajdujący się zaledwie 4,24 lat świetlnych od Słońca.
Najjaśniejszym światłem widocznym ze średnich szerokości geograficznych jest gwiazda ν Cen (Menkent). Gwiazda ma jasność 2,1 magnitudo i można ją łatwo znaleźć, jeśli linia prosta łącząca Vindematrix (ε Vir) i (α Vir) zostanie przedłużona na południowy wschód.
Obiekty głębokiego kosmosu widziane ze średnich szerokości geograficznych
Konstelacja Centaura jest niezwykle bogata w obiekty głębokiego kosmosu, ale tylko dwa z całej tej obfitości są dostępne dla obserwatora z półkuli północnej. Jedną z nich jest najjaśniejsza gromada kulista NGC 5139, znana od czasów starożytnych jako ω Cen.
Historia Omegi Centauri
Historia jej pojawienia się na niebie jako gromady obfituje w wiele paradoksów. Od dawna uważana jest za gwiazdę, aw II wieku naszej ery została włączona przez Klaudiusza Ptolemeusza do jego Almagestu pod nazwą ω Centauri. Opat Nicola Louis de Laical, który ją obserwował, odnotował gromadę w swoim „Katalogu obiektów niebędących gwiazdami” pod indeksem 1,5. W 1677 roku Edmund Halley, obserwując ω Cen, nazwał ją mgławicą, a dopiero w pierwszej połowie XIX wieku John Herschel zidentyfikował ją jako gromadę kulistą.
Aby znaleźć NGC 5139, musisz najpierw znaleźć gwiazdy μ i ζ Cen. Od ζ Cen na zachód oddziel wizualnie odcinek równy odległości między tymi gwiazdami. W miejscu tym nawet przez najskromniejszą lornetkę widać dość jasną, zamgloną kulę światła. Chociaż gromada ma jasność 3,7mag, znalezienie jej gołym okiem na średnich szerokościach geograficznych nie jest łatwym zadaniem. Wznosi się ponad horyzont nie wyżej niż pięć stopni, a rzut gromady na sferę niebieską może poważnie wpłynąć na refrakcję atmosferyczną lub nawet niewielkie, prawie poziome oświetlenie.
Obserwacje NGC 5139
Podróż do NGC 5139
W mocniejszych lornetkach gromada wykazuje pewną ziarnistość z powodu niepełnej rozdzielczości poszczególnych luminarzy. Według niektórych astronomów-amatorów możliwe jest całkowite rozdzielenie ω Cen na gwiazdy, pod warunkiem, że znajduje się ono wystarczająco wysoko nad horyzontem, już w teleskopie 100 mm. Na szerokości geograficznej 45 stopni (+-)5 wygodne obserwacje wymagałyby instrumentu optycznego o aperturze większej niż 5” (125 mm). Całkiem interesujące jest porównanie Omega Centauri z Wielką Gromadą Kulistą w Herkulesie!
Centaurus A
Galaktyki Centaurus A. Zdjęcie z łączną ekspozycją 120 godzin!
Kolejnym celem w tej konstelacji jest piąta najjaśniejsza galaktyka na ziemskim niebie - NGC 5128 czyli Centaurus A. To dość bliska nam soczewkowata galaktyka typu S0 z biegunowym obrzeżem (pasem), będąca jednocześnie najpotężniejszym źródłem promieniowanie radiowe i rentgenowskie, w rzeczywistości najbliższa nam jest aktywna galaktyka (nie mylić z AGN).
Wirtualna podróż do galaktyki
Centaurus A jest bardziej dostępnym obiektem niż ω Cen, ponieważ ma deklinację -43,1 stopnia i pozorną jasność 6,6 magnitudo. Przy wszystkich tych parametrach obserwacje NGC 5128 na środkowych północnych szerokościach geograficznych są bardzo trudne. Na 50 równoleżniku za pomocą lornetki 10x50 można rozpoznać niewyraźną, prawie okrągłą plamę światła, pięć stopni na zachód od μ Cen. Nie będzie możliwe rozróżnienie tak zauważalnego pasma pyłu (ta sama krawędź polarna) ze względu na niskie położenie obiektu nad horyzontem.
Głębokie spojrzenie na Centaurusa A
Centaurus A w różnych zakresach widma
Południowe obiekty Centauri
W części konstelacji niewidocznej ze średnich szerokości geograficznych znajduje się znaczna liczba obiektów głębokiego kosmosu godnych uwagi. Zdecydowana większość z nich to gromady otwarte, takie jak np. NGC 5617, Tr22 i Lynga2, położone między Rigel Centaurus i Hadar (α i β Cen). Na terytorium zajmowanym przez Centaura znajduje się jeszcze jedna atrakcja południowego nieba - Wielki Worek Węgla. Częściowo ta ciemna mgławica (największa kieszeń pyłowa w Drodze Mlecznej) znajduje się w gwiazdozbiorze , częściowo w Centaurze. Jest doskonale widoczny gołym okiem.
Krótko o konstelacji
historia konstelacji
Obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a i Gemini Ground Telescope dostarczyły mocnych wskazówek, że czarna dziura o masie około 30 000-50 000 mas Słońca znajduje się w gromadzie gwiazd Omega Centauri. To, po pierwsze, potwierdza, że Omega Centauri nie jest zwykłą gromadą kulistą naszej Galaktyki, ale pozostałością po przechwyconej przez naszą galaktykę karłowatą. Po drugie, masa otwartej czarnej dziury doskonale wpisuje się w znaną zależność tej wielkości od masy kulistego składnika w galaktykach, pozwalając rozszerzyć tę korelację na obszar małych (jak na galaktyczne standardy) mas. Wcześniej tak małych mas nie osiągano.
Omega Centauri (ω Centauri), czyli NGC 5139, to gigantyczna gromada gwiazd o masie około 5 milionów mas Słońca. Z wyglądu przypomina kulistą, ale szczegółowa analiza jej właściwości od dawna budzi wątpliwości naukowców, czy po prostu mamy do czynienia z największą gromadą kulistą w naszej Galaktyce. Uważa się, że Omega Centauri to mała galaktyka przechwycona przez naszą około 10 miliardów lat temu i „wyrwana”, to znaczy widzimy tylko gęste jądro, a zewnętrzne powłoki gwiezdne galaktyki karłowatej zostały zniszczone przez siły pływowe i gwiazdy z nich stały się częścią naszej Galaktyki.
Na to pochodzenie wskazuje wiele właściwości Omega Centauri, na przykład zróżnicowana kompozycja gwiezdna, która wymaga kilku epizodów formowania się gwiazd (gwiazdy w gromadach kulistych mają mniej więcej ten sam wiek i skład chemiczny, chociaż ostatnio rozpoczęło się pewne zróżnicowanie populacji gwiazd można znaleźć w zwykłych "gromadach kulistych").
Omega Centauri nie jest jedyną gromadą, dla której zakłada się, że w przeszłości była samodzielną galaktyką. Ponadto obserwujemy teraz proces wchłaniania galaktyki karłowatej w konstelacji Strzelca (jądrem tej galaktyki może być gromada kulista M54). Niemniej jednak Omega Centauri jest największą z tych gromad, a jej badania są szczególnie interesujące.
Jeśli ta gromada była kiedyś galaktyką samą w sobie, to uzasadnione jest podejrzenie, że w jej centrum znajduje się masywna czarna dziura, ponieważ współczesne dane mówią nam, że każda galaktyka z masywnym zgrubieniem (element kulisty; od język angielski wybrzuszenie „wybrzuszenie, obrzęk”) ma czarną dziurę. Im bardziej masywne wybrzuszenie, tym masywniejsza jest czarna dziura.
Autorzy artykułu przeprowadzili szczegółowe badania rozkładu gęstości gwiazd w gromadzie, a także prędkości gwiazd. Faktem jest, że obecność dużej centralnej masy prowadzi do małego piku - wierzchołka (od język angielski wierzchołek „szczyt, półka”) – w rozmieszczeniu gwiazd, a dodatkowo masywny obiekt sprawi, że gwiazdy będą się szybciej obracać – czyli zwiększy się dyspersja prędkości w samym centrum gromady (niestety trudno do pomiaru prędkości poszczególnych gwiazd w gromadzie ze względu na ich dużą gęstość przestrzenną, stąd wyznaczenie dyspersji).
na ryc. Rysunek 1 na początku artykułu przedstawia dwa rozkłady gęstości w gromadzie. Dolna krzywa odpowiada rozkładowi gwiazd – materii świecącej (z grubsza policzyliśmy liczbę gwiazd na jednostkę objętości iw ten sposób oszacowaliśmy masę). Górna krzywa odzwierciedla udział ciemnej (niewidocznej) składowej masy. Krzywa ta została uzyskana z wyników badania rozkładu prędkości gwiazd w centralnej części gromady. W końcu prędkości gwiazd nie zależą od tego, czy substancja, która je przyciąga, świeci, czy nie. Dyspersja prędkości gwiazdy jest określana na podstawie widma. Badane są linie widmowe przesunięte pod wpływem efektu Dopplera. Mierząc dyspersję prędkości gwiazd w różnych odległościach od centrum gromady, można skonstruować w niej profil rozkładu masy.
Znacząca różnica między dwiema krzywymi wskazuje, że w centrum gromady znajduje się niewidoczna masa. Ciemny składnik dominuje tylko w centrum, co wskazuje, że jego masa jest niewielka w porównaniu z całkowitą masą gwiazdową gromady, a także, że niewidzialna materia jest silnie skoncentrowana w centralnej części.
Tak więc ze zdjęcia jasno wynika, że coś ciemnego „siedzi” w centralnej części gromady. Co to mogło być? Oczywiście może to być jedna masywna czarna dziura. Ale może są jakieś alternatywy? Na przykład może to być gromada 10 000 gwiezdnych pozostałości (gwiazd neutronowych lub czarnych dziur). Analiza tej możliwości za pomocą modeli numerycznych pokazuje, że taka struktura nie mogła powstać w Omega Centauri. Mamy więc do czynienia z pojedynczą czarną dziurą.
Przypomnę, że istnieją dwa rodzaje czarnych dziur: o masie gwiazdowej i supermasywne. Te pierwsze powstają po rozpadzie masywnych gwiazd. W związku z tym masy takich czarnych dziur wahają się od jednostek do kilkudziesięciu mas Słońca. Te ostatnie znajdują się w centrach wielu galaktyk (patrz przegląd). Supermasywne czarne dziury zyskują swoją masę poprzez akrecję gazu i ciemnej materii oraz łączenie się z innymi centralnymi czarnymi dziurami, gdy dochodzi do łączenia się galaktyk. Jeśli galaktyka jest wystarczająco masywna, czarna dziura może urosnąć do kilku miliardów mas Słońca. Jednak nadal istnieje wiele niejasności w rozwiązaniu problemu wzrostu masy supermasywnych czarnych dziur (patrz np. artykuły 0705.2269 i astro-ph/0506040). Ponadto astrofizycy mówią o czarnych dziurach o masach pośrednich. Po pierwsze, jest to omawiane przy omawianiu tzw. Po drugie, podejrzewa się istnienie czarnych dziur o masach pośrednich w dwóch gromadach kulistych. W przypadku Omega Centauri najprawdopodobniej mamy do czynienia z krewnym supermasywnych czarnych dziur. Oznacza to, że mechanizm powstawania czarnej dziury był taki sam, jak jej „krewnych” w centrach galaktyk. Taki mechanizm nie powinien działać w przypadku zwykłych gromad kulistych, ponieważ historia ich powstawania i życia jest inna.
na ryc. Rysunek 3 pokazuje znany związek między masami czarnych dziur a dyspersją prędkości gwiazd.
Dyspersję określa się na podstawie obserwacji spektralnych. Aby określić masy czarnych dziur, istnieje kilka metod, które dają dość dobre oszacowania (niepewności są pokazane przez „wąsy” w punktach). Na przykład metoda mapowania pogłosu lub najciekawsza metoda związana ze szczegółowym badaniem właściwości dysku wokół czarnej dziury za pomocą danych soczewkowania. Ale mówienie o wszystkich metodach określania mas supermasywnych czarnych dziur zaprowadziłoby nas daleko.
Oprócz galaktyk na wykresie naniesione są również punkty dla dwóch gromad kulistych oraz Omega Centauri. Można zauważyć, że punkty czarnych dziur w gromadach i galaktykach leżą w przybliżeniu na tej samej linii prostej. Oznacza to, że „portret rodzinny” czarnych dziur potwierdza ich „pokrewieństwo”.
Interesujące byłoby obserwowanie jakiejś aktywności czarnej dziury, na przykład w zakresie rentgenowskim lub podczerwonym. "Nasza" czarna dziura, będąc bardzo spokojnym potworem, zdradza się jednak swoją aktywnością. To prawda, że masa czarnej dziury w Omega Centauri jest sto razy mniejsza niż masa czarnej dziury w centrum naszej Galaktyki, a ponadto w tej gromadzie jest mniej gazu, który mógłby gromadzić się na czarnej dziurze. Tak więc obserwacyjne objawy świeżo odkrytej dziury będą najprawdopodobniej słabsze - nie bez powodu nie zauważono żadnych przejawów „potwora” przez wszystkie lata badań nad Omega Centauri. Ale ponieważ istnieje motyw do głębszych poszukiwań, coś podobnego można znaleźć w Omega Centauri. W końcu teraz rozpocznie się prawdziwe polowanie na dziwaczną bestię.