Астрономите са забелязали 40 милиарда черна дупка в слънчевата маса в групите галактики Abell 85. Те откриха бехемота, използвайки спектрални наблюдения с Много големия телескоп (VLT.) Има само няколко директни измервания на маса за черни дупки, а на около 700 милиона светлинни години от Земята, това е най-далечното.
Вътре в кластера Abell 85 се намира Holm 15A, най-ярката клъстерна галактика (BCG.), Което означава, че това е най-ярката галактика в клъстера Abell 85. Центърът на Holm 15A е дифузен и много слаб, въпреки че самата галактика е много светеща и има видима маса от звезди, обща два трилиона слънчеви маси. Това очевидно несъответствие хвана очите на изследователите от Института за извънземна физика „Макс Планк“ и Университетската обсерватория Мюнхен (USM.)
Новото проучване беше ръководено от учения от MPE Йенс Томас. Дифузният централен регион в Холм 15А е почти толкова голям, колкото Големият Магеланов облак, а Томас и другите астрономи смятаха, че това е улика, че има огромна масивна черна дупка. Екипът използва данни от MUSE спектрометъра за VLT и USM Wendelstein Observatory за проучване на този огромен дифузен регион.
В прессъобщение Томас казва: „Има само няколко десетки директни измервания на маса на свръхмасивни черни дупки и никога досега не е правено опит на такова разстояние. Но вече имахме някаква представа за размера на Черната дупка в тази конкретна галактика, затова я опитахме. "
Данните от двата телескопа позволиха на екипа да извърши масова оценка, базирана директно на звездните движения около ядрото на галактиката. Когато данните бяха налице, беше разкрита свръхмасивната черна дупка от 40 милиарда слънчеви маси, което я прави най-масивната черна дупка в известната вселена.
„Това е няколко пъти по-голямо от очакваното от индиректните измервания, като звездната маса или скоростната дисперсия на звездите“, казва Роберто Саглиа, старши учен в MPE и преподавател в LMU.
Центърът на Holm 15A има много ниска, дифузна яркост на повърхността. Тя е много по-бледа, отколкото в други елиптични галактики. Това е улика, че много звезди бяха изгонени от центъра по време на сливанията, създали този бегемот. Докторантът от LMU Kianusch Mehrgan помогна да анализира някои от данните в това проучване. В същото съобщение за пресата, Мерган каза: „Светлинният профил във вътрешната сърцевина също е много плосък. Това означава, че повечето от звездите в центъра трябва да бъдат изгонени поради взаимодействия в предишни сливания. "
Holm 15A е ранен тип галактика, или ETG. Според общоприетото мнение, ядрата на тези видове масивни галактики се образуват поради процес, наречен „ядро биене“. Когато две галактики се сливат, техните черни дупки също се сливат. Всички тези гравитационни взаимодействия имат прашка върху звездите, изхвърляйки ги от сърцевините. При липса на газ в ядрото не могат да се образуват нови звезди, което води до този изчерпан вид ядро.
Всъщност светлинният профил за Holm 15A предполага, че двете елиптични галактики, които се сляха, вече са изчерпали ядра от предишни сливания. Така че изчерпаното, дифузно, огромно ядро беше улика, че в центъра се намира огромна черна дупка.
„Най-новото поколение компютърни симулации на галактически сливания ни дадоха прогнози, които наистина доста добре съвпадат с наблюдаваните свойства“, казва Йенс Томас, който предоставя и динамичните модели. „Тези симулации включват взаимодействие между звезди и двойна двойна черна дупка, но решаващата съставка са две елиптични галактики, които вече имат изчерпани ядра. Това означава, че формата на светлинния профил и траекториите на звездите съдържат ценна археологическа информация за специфичните обстоятелства за формиране на ядрото в тази галактика - както и за други много масивни галактики. "
Връзката между светлинния профил и масата на черната дупка може да доведе до по-добро разбиране на черните дупки и нов начин за измерване на тяхната маса.
Повечето свръхмасивни черни дупки са твърде далечни, за да се измерват директно. Но това изследване сочи нова връзка между яркостта и масата. Всеки път, когато две черни дупки се сливат, масата се увеличава, но звездите се изхвърлят и галактическото ядро се затъмнява, като се предполага, че има липса на газ за образуване на нови звезди.
Екипът възнамерява да продължи да разработва своя модел и той може да се разшири по-далеч от просто измерване на масата на черните дупки. В своя труд те казват „Нашите резултати предполагат, че точната форма на централния светлинен профил, както и детайлите на разпределението на звездни орбити в центъра, съдържат ценна информация за историята на сливането на много масивни галактики.“
Масата на повечето черни дупки се определя чрез измерване на движението на звезди близо до галактическия център. В много далечни галактики движенията на тези звезди не могат да бъдат определени. Но тази нова връзка между светлината и масата може да бъде основа за измерване на масата на по-далечни черни дупки. Както авторите казват в своя труд, „В основните галактики масите на черната дупка се мащабят обратно с яркостта на централната звездна повърхност и плътността на централната звездна маса - включително в Holm 15A. Тук показваме тази връзка за първи път. "
Ако тази корелация е вярна, може да е само въпрос на време, преди тази 40 милиардна черна слънчева маса да бъде детронирана и нова, още по-масивна черна дупка да заеме своето място.
Повече ▼:
- Прессъобщение: Тежка категория в сърцето на централната галактика Abell 85
- Документ за изследване: 40-милиарден слънчев масов черен калъф в екстремната кутия на HOLM 15A, централната галактика на ABELL 85
- Видео от космическото списание: Супермасивни черни дупки или техните галактики? Кой дойде първи?
