Nowy rekord masy czarnej dziury - IC 10 X-1

17 października we wpisie M33 X-7 - najcięższa czarna dziura pisałem o rekordowo ciężkiej czarnej dziurze. 1 listopada w Astrophysical Journal Letters ukaże się artykuł, w którym autorzy z Andreą Prestwich na czele donoszą o odkryciu najcięższej czarnej dziury IC 10 X-1.

IC 10 X-1 jest jasnym zmiennym źródłem rentgenowskim w galaktyce IC 10 należącej do grupy lokalnej. Jej towarzyszem optycznym jest prawdopodobnie jasna gwiazda Wolfa-Rayeta, co powoduje, że jest to rzadki przykład układu podwójnego gwiazdy Wolfa-Rayeta i źródła rentgenowskiego.

W swoim artykule Prestwich i inni donoszą o okresie obiegu źródła rentgenowskiego IC 10 X-1, który wynosi 34.4 godziny. Ten wynik wraz z powtórną analizą widm optycznych pozwala oszacować prawdopodobną masę obiektu zwartego, która wynosi od 24 do 36 mas Słońca. Dalsza analiza wykazuje, że czarna dziura wsysa gaz wyrzucany przez gwiazdę Wolfa-Rayeta, co powoduje jego rozgrzanie i emisję promieniowania rentgenowskiego. Prestwich i inni zaobserwowali, że emisja ta jest co jakiś czas przerywana. Przeprowadzili dokładniejsze obserwacje tego źródła i stwierdzili, że przerwy są okresowe, a gwiazda przesłania czarną dziurę i blokuje promieniowanie rentgenowskie docierające do Ziemi.

Odkrycie tak masywnej czarnej dziury prowadzi do pytania - jak mogła ona powstać. Nawet najcięższe gwiazdy w Galaktyce pozostawiają po sobie czarne dziury o masach najwyżej 20 mas Słońca. Wobec tego czarna dziura w IC 10 musiała powstać z gwiazdy o innym składzie chemicznym niż te obecnie występujące w Drodze Mlecznej. Gwiazda, z której powstała ta czarna dziura prawdopodobnie w swoim składzie miała mniej pierwiastków cięższych niż wodór i hel. Obliczenia sugerują, że takie gwiazdy wyrzuciłyby mniej gazu przed wybuchem, więc mogłyby pozostawić po sobie cięższe czarne dziury.

Choć IC 10 X-1 pobiła rekord masy czarnej dziury, to jest ona i tak niemal pyłkiem w porównaniu z supermasywnymi czarnymi dziurami znajdującymi się w centrach galaktyk, których masy wynoszą miliony, a nawet miliardy mas Słońca.


Oryginalny artykuł (PDF): A. H. Prestwich, R. Kilgard, P. A. Crowther, S. Carpano, A. M. T. Pollock, A. Zezas, S. H. Saar, T. P. Roberts, M. J. Ward, The Orbital Period of the Wolf-Rayet Binary IC 10 X-1; Dynamic Evidence that the Compact Object is a Black Hole

Zdjęcie: Galaktyka IC 10 - nieregularna galaktyka karłowata odległa 1.8 miliona lat świetlnych od Ziemi. foto: Adam Block/NOAO/AURA/NSF.