От години астрономът Карл Гебхард и аспирантът Джеръми Мърфи от Тексаския университет в Остин ловуват на черни дупки - гъстата концентрация на материя в центъра на галактиките. Те откриха черна дупка с тегло 6,7 милиарда пъти по-голяма от масата на нашето Слънце в центъра на галактика М87.
Но сега те разбиха собствения си рекорд. Комбинирайки нови данни от множество наблюдения, те откриха не една, а две супермасивни черни дупки, всяка от които тежи по 10 милиарда слънца.
"Те просто продължават да стават все по-големи", каза Гебхард.
Черните дупки са направени от изключително гъсто опакована материя. Те произвеждат такова силно гравитационно поле, че дори светлината не може да избяга. Тъй като те не могат да се видят директно, астрономите намират черни дупки, като изчертават орбитите на звезди около тези гигантски невидими маси. Формата и размерът на орбитите на тези звезди могат да определят масата на черната дупка.
Избухващите звезди, наречени свръхнови, често оставят след себе си черни дупки, но те тежат само толкова, колкото единичната звезда. Черните дупки милиарди пъти повече от масата на нашето Слънце са станали толкова големи. Най-вероятно обикновена черна дупка е консумирала друга, улавяла е огромен брой звезди и огромното количество газ, което съдържат, или е резултат от сблъскване на две галактики. Колкото по-голям е сблъсъкът, толкова по-масивна е черната дупка.
Свръхмасивните черни дупки, които Гебхард и Мърфи са открили, са в центровете на две галактики на повече от 300 милиона светлинни години от Земята. Една с тегло 9,7 милиарда слънчеви маси е разположена в елиптичната галактика NGC 3842, най-ярката галактика в групата на Лео на галактики на 320 милиона светлинни години в посока на съзвездието Лъв. Другата е толкова голяма или по-голяма и седи в елиптичната галактика NGC 4889, най-ярката галактика в гроздовата кома на около 336 милиона светлинни години от Земята в посока на съзвездието Кома Береникс.
Всяка от тези черни дупки има хоризонт на събитията - точката на връщане, където нищо, дори светлина не може да избяга от гравитацията си - 200 пъти по-голяма от орбитата на Земята (или пет пъти по-голяма от орбитата на Плутон). Това е умопомрачителни 29 929 600 000 километра или 18 597 391 235 мили. Отвъд хоризонта на събитията всеки има гравитационно влияние, което се простира над 4000 светлинни години във всяка посока.
За сравнение, черната дупка в центъра на нашата галактика Млечен път има хоризонт на събитията само една пета от орбитата на Меркурий - около 11 600 000 километра или 7 207 905 мили. Тези супермасивни черни дупки са 2500 пъти по-масивни от нашите.
Гебхард и Мърфи откриха супермасивните черни дупки, като комбинираха данни от множество източници. Наблюденията от телескопите Близнаци и Кек разкриха най-малките, най-вътрешни части на тези галактики, докато данните от спектрографа на Джордж и Синтия Мичъл върху 2,7-метровия телескоп Harlan J. Smith разкриха най-големите им, най-отдалечените региони.
Събирането на всичко заедно за извеждане на масата на черните дупки беше предизвикателство. „Нуждаехме се от компютърни симулации, които могат да приемат такива огромни промени в мащаба“, казва Гебхард. „Това може да стане само на суперкомпютър.“
Но изплащането не завършва с намирането на този масивен галактически център. Откритието има много по-важни последици. Това „ни казва нещо фундаментално за това как се образуват галактиките“, казва Гебхард.
Тези черни дупки могат да бъдат тъмните остатъци от преди ярки галактики, наречени квазари. Ранната Вселена беше пълна с квазари, някои смятаха, че са захранвани от черни дупки 10 милиарда слънчеви маси или повече. Астрономите се чудят къде са изчезнали тези супермасивни галактически центрове.
Гебхард и Мърфи може би са намерили ключово парче в разрешаването на мистерията. Двете им свръхмасивни черни дупки могат да хвърлят светлина върху това как черните дупки и техните галактики взаимодействат от ранната Вселена. Може да са липсваща връзка между древните квазари и съвременните свръхмасивни черни дупки.
Източник: прессъобщение на обсерваторията Макдоналд.
