Gadiem ilgi astronoms Kārlis Gebharts un doktorants Džeremijs Mērfijs Teksasas Universitātē Ostinā medīja melnos caurumus - blīvo matērijas koncentrāciju galaktiku centrā. Viņi M87 galaktikas centrā atrada melno caurumu, kas 6,7 miljardus reižu pārsniedz mūsu Saules masu.
Bet tagad viņi sagrāva paši savu rekordu. Apvienojot jaunus datus no vairākiem novērojumiem, viņi ir atraduši nevis vienu, bet divus supermasīvus melnos caurumus, kas katrs sver pat 10 miljardus saules.
“Viņi vienkārši kļūst arvien lielāki,” sacīja Gebhards.
Melnie caurumi ir izgatavoti no īpaši blīvi iesaiņotām vielām. Viņi rada tik spēcīgu gravitācijas lauku, ka pat gaisma nevar izkļūt. Tā kā tos nevar tieši redzēt, astronomi atrod melnos caurumus, uzzīmējot zvaigžņu orbītas ap šīm milzu neredzamām masām. Šo zvaigžņu orbītu forma un izmērs var noteikt melnā cauruma masu.
Eksplodējošās zvaigznes, ko sauc par supernovām, bieži atstāj melnos caurumus, bet tās sver tikai tik daudz, cik viena zvaigzne. Melnie caurumi miljardiem reižu ir palielinājušies par tik lielu. Visticamāk, parasts melnais caurums patērēja citu, sagūstīja milzīgu skaitu zvaigžņu un milzīgo gāzes daudzumu, ko tās satur, vai arī tas ir divu galaktiku sadursmes rezultāts. Jo lielāka ir sadursme, jo masīvāks ir melnais caurums.
Gebhardt un Murphy ir atklājuši supermasīvos melnos caurumus, kas atrodas divu galaktiku centros vairāk nekā 300 miljonus gaismas gadu attālumā no Zemes. Viena, kas sver 9,7 miljardus saules masu, atrodas eliptiskajā galaktikā NGC 3842, kas ir spožākā galaktika Leo galaktiku klasterī, kas atrodas 320 miljonu gaismas gadu attālumā Leo zvaigznāja virzienā. Otra ir tikpat liela vai lielāka un atrodas eliptiskajā galaktikā NGC 4889, kas ir spožākā galaktika Komas pudurī aptuveni 336 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes Koma Berenices zvaigznāja virzienā.
Katram no šiem melnajiem caurumiem ir notikumu horizonts - atgriešanās punkts, kurā nekas, pat gaisma nevar izbēgt no sava smaguma - 200 reizes lielāks nekā Zemes orbīta (vai piecas reizes lielāka par Plutona orbītu). Tas ir prātā pārsteidzošs 29 929 600 000 kilometru vai 18 597 391 235 jūdzes. Ārpus notikumu horizonta katram ir gravitācijas ietekme, kas katrā virzienā pārsniedz 4000 gaismas gadus.
Salīdzinājumam - melnajam caurumam mūsu Piena Ceļa galaktikas centrā ir notikumu horizonts, kas ir tikai viena piektā daļa no Merkura orbītas - apmēram 11 600 000 kilometru vai 7 207 905 jūdzes. Šie supermasīvie melnie caurumi ir 2500 reizes masīvāki nekā mūsu pašu.
Gebhards un Mērfijs atrada supermasīvos melnos caurumus, apvienojot datus no vairākiem avotiem. Gemini un Keck teleskopu novērojumi atklāja šo galaktiku mazākās, iekšējās daļas, savukārt Džordža un Kentijas Mitčelas spektrogrāfu dati par 2,7 metru garo Harlan J. Smith teleskopu atklāja to lielākos, attālākos reģionus.
Visu salikt kopā, lai secinātu melno caurumu masu, bija izaicinājums. "Mums bija vajadzīgas datorsimulācijas, kas var pielāgoties tik milzīgām izmaiņām mērogā," sacīja Gebhards. "To var izdarīt tikai ar superdatoru."
Bet izmaksa nebeidzas ar šī masīvā galaktikas centra atrašanu. Atklāšanai ir daudz svarīgāka ietekme. Tas “stāsta mums kaut ko būtisku par to, kā veidojas galaktikas”, sacīja Gebharts.
Šie melnie caurumi varētu būt iepriekš spožo galaktiku, ko sauc par kvazāriem, tumšās paliekas. Agrīnais Visums bija pilns ar kvazāriem, daži domāja, ka tos darbināja melnie caurumi 10 miljardi vai vairāk Saules masu. Astronomi ir domājuši, kur šie supermasīvie galaktikas centri kopš tā laika ir pazuduši.
Gebhards un Mērfijs, iespējams, atrada atslēgas gabalu noslēpuma risināšanā. Viņu divi supermasīvie melnie caurumi varētu parādīt, kā melnie caurumi un viņu galaktikas ir mijiedarbojušies kopš agrīnā Visuma. Iespējams, ka tām trūkst saiknes starp seniem kvazāriem un mūsdienu supermasīvajiem melnajiem caurumiem.
Avots: McDonald Observatory preses paziņojums.
