Zagłębiając się w tajemnicę dżetów czarnych dziur
Od dawna wiedziano, że masywne czarne dziury wewnątrz aktywnych jąder galaktyk (AGN) mogą tworzyć dżety. W ostatniej dekadzie przybyło dowodów na istnienie dżetów tworzonych przez prawie wszystkie klasy obiektów akrecyjnych. Obserwacje dżetów pochodzących od gwiazd neutronowych, wykazujących duże wahania w okresie krótszym niż historia astronomii, sugerują, że środowisko gwiazdowych czarnych dziur zapewnia mniej oporu niż środowisko AGN. Naukowcy pracujący w ramach finansowanego przez UE projektu RELATIVISTIC JETS przebadali dżet wydobywający się z czarnej dziury i gwiazdy neutronowej orbitujących w bliskiej odległości od siebie i świecących w promieniach rentgenowskich. Ten kojarzony głównie z emisjami promieni rentgenowskich układ podwójny emituje wszystkie obserwowalne długości fal. Obserwacje prowadzone za pomocą fal radiowych, promieniowania podczerwonego i ultrafioletowego, promieni rentgenowskich i gamma, czyli części widma fal elektromagnetycznych, pomogły w połączeniu informacji odnośnie cząsteczek wyrzucanych pod postacią skolimowanych wyrzutów. Idąc o krok dalej, naukowcy opracowali szczegółowy model teoretyczny, będący w stanie odtworzyć obserwowane widmo podwójnego układu Łabędź X-1. Składający się z gwiazdy i gwiazdowej masywnej czarnej dziury Łabędź X-1 schowany jest wewnątrz gwiazdozbioru Łabędzia znajdującego się w Drodze Mlecznej. Odkryto, że pole magnetyczne wewnątrz dżetu cząsteczkowego jest wysoce uporządkowane, co w dużym stopniu odróżnia ten układ od innych. Astronomowie pracujący w ramach projektu RELATIVISTIC JETS zwrócili swoje teleskopy ku wielu różnym rentgenowskim układom podwójnym. Określenie czy emisje pochodzą od dżetu, czy innej części przepływu akrecyjnego nie było łatwe, ponieważ jakakolwiek charakterystyczna skala wielkości akrecyjnej czarnej dziury musi być proporcjonalna do jej masy. Mogą się oni jednak pochwalić zdobyciem pierwszego bezpośredniego dowodu o długości fal w zakresie optycznym i podczerwieni świadczącego o dżecie wyrzuconym z rentgenowskiego układu podwójnego o niskiej akrecji. Badania sugerują, że dżety cząsteczkowe wyrzucane z czarnych dziur produkują dużą część wysokoenergetycznych promieni gamma znajdujących się we wszechświecie. Dostrzeżenie dżetów z rentgenowskich układów podwójnych o niskiej akrecji napełniających ośrodek międzygwiazdowy trwało najprawdopodobniej tak długo, ponieważ naukowcy nie byli wcześniej w stanie uświadomić sobie, jak istotne są emisje w innych zakresach długości fal. Spostrzeżenia dokonane w trackie projektu zostały udostępnione społeczności naukowej w celu szerszego naświetlenia zjawisk fizycznych leżących u podstaw tworzenia się dżetów czarnych dziur.
Słowa kluczowe
Czarna dziura, dżety, astrofizyka, aktywne jądra galaktyk, gwiazdy neutronowe, rentgenowski układ podwójny, promienie gamma, gwiazdozbiór Łabędzia, Droga Mleczna
