Astronomi ir pamanījuši 40 miljardu Saules masas melno caurumu Abelas 85 galaktiku klasterī. Viņi atrada behemotu, izmantojot spektrālos novērojumus ar ļoti lielu teleskopu (VLT.). Ir tikai daži tiešie melno caurumu masas mērījumi, un tas atrodas vistālāk 700 metru gaismas gadu attālumā no Zemes.
Abell 85 kopas iekšpusē atrodas Holm 15A, spožākā kopu galaktika (BCG.) Tas nozīmē, ka tā ir spilgtākā galaktika Abell 85 klasterī. Holmas 15A centrs ir izkliedēts un ļoti vājš, kaut arī pati galaktika ir ļoti gaiša, un tai ir redzama zvaigžņu masa, kas kopā sastāda divus triljonus saules masu. Šī acīmredzamā neatbilstība pievērsa uzmanību Maksa Planka Ārzemes fizikas institūta (MPE) un Minhenes Universitātes observatorijas (USM) pētniekiem.
Jauno pētījumu vadīja MPE zinātnieks Jenss Tomass. Izkliedētais centrālais reģions Holm 15A ir gandrīz tikpat liels kā Lielais Magelāna mākonis, un Tomass un citi astronomi uzskatīja, ka tas ir uzskats, ka tajā atrodas milzīgi masīvs melnais caurums. Lai izpētītu šo plašo izkliedēto reģionu, komanda izmantoja MUSE spektrometra datus par VLT un USM Wendelstein Observatory.
Paziņojumā presei Tomass sacīja: “Ir tikai daži desmiti tiešu supermasīvu melno caurumu masas mērījumu, un nekad agrāk tas nav mēģināts veikt tik tālu. Bet mums jau bija zināms priekšstats par Melnās cauruma lielumu šajā konkrētajā galaktikā, tāpēc mēs to izmēģinājām. ”
Abu teleskopu dati ļāva komandai veikt masas novērtējumu, kas tieši balstīts uz zvaigžņu kustībām ap galaktikas kodolu. Kad dati atradās, tika atklāts 40 miljardu saules masu supermasīvs melnais caurums, padarot to par masīvāko melno caurumu zināmajā Visumā.
"Tas ir vairākas reizes lielāks, nekā paredzēts netiešos mērījumos, piemēram, zvaigžņu masā vai zvaigžņu ātruma izkliedē," sacīja Roberto Saglia, MPE vecākais zinātnieks un LMU pasniedzējs.
Holm 15A centrā ir ļoti zems, izkliedēts virsmas spilgtums. Tas ir daudz vājāks nekā citās elipsveida galaktikās. Tas ir pavediens, ka daudzas zvaigznes ir izraidītas no centra apvienošanās laikā, kas izveidoja šo behemotu. LMU doktorants Kianusch Mehrgan palīdzēja analizēt dažus šī pētījuma datus. Tajā pašā preses relīzē Mehrgan teica: “Gaismas profils iekšējā kodolā ir arī ļoti līdzens. Tas nozīmē, ka lielākajai daļai zvaigznes centrā jābūt izraidītām iepriekšējās apvienošanās mijiedarbības dēļ. ”
Holm 15A ir agrīnā tipa galaktika jeb ETG. Plaši atzītā skatījumā šāda veida masīvo galaktiku kodoli veidojas procesa dēļ, ko sauc par “serdes beršanu”. Kad divas galaktikas saplūst, saplūst arī to melnie caurumi. Visām šīm gravitācijas mijiedarbībām ir zvaigžņu efekts uz zvaigznēm, izraidot tās no kodoliem. Tā kā kodolā nav palikušas gāzes, nevar veidoties jaunas zvaigznes, kas noved pie šī izsmeltā tipa serdes.
Faktiski Holm 15A gaišais profils liek domāt, ka divām eliptiskajām galaktikām, kas saplūda, jau bija iztērētas serdes no iepriekšējām apvienošanām. Tā noplicinātais, izkliedētais, milzīgais kodols bija norāde, ka centrā atrodas milzīgs melnais caurums.
"Jaunākās paaudzes galaktiku apvienošanās datorsimulācijas deva mums prognozes, kas patiešām diezgan labi atbilst novērotajām īpašībām," sacīja Jenss Tomass, kurš sniedza arī dinamiskos modeļus. “Šajās simulācijās ietilpst mijiedarbība starp zvaigznēm un melnā cauruma bināro, taču izšķirošā sastāvdaļa ir divas eliptiskas galaktikas, kurām jau ir noplicināti kodoli. Tas nozīmē, ka gaismas profila formā un zvaigžņu trajektorijās ir vērtīga arheoloģiskā informācija par kodolu veidošanās īpašajiem apstākļiem šajā galaktikā - kā arī citās ļoti masīvās galaktikās. ”
Attiecības starp gaismas profilu un melnā cauruma masu varētu radīt labāku izpratni par melnajiem caurumiem un jaunu veidu, kā izmērīt to masu.
Lielākie supermasīvie melnie caurumi ir pārāk tālu, lai tos tieši izmērītu. Bet šis pētījums norāda uz jaunām attiecībām starp spilgtumu un masu. Katru reizi, kad saplūst divi melnie caurumi, masa palielinās, bet zvaigznes tiek izstumtas un galaktikas kodols kļūst tumšāks, pieņemot, ka jaunu zvaigžņu veidošanai trūkst gāzes.
Komanda plāno turpināt attīstīt savu modeli, un tas var pārsniegt tikai melno caurumu masas noteikšanu. Savā rakstā viņi saka: "Mūsu rezultāti liecina, ka precīza centrālā gaismas profila forma, kā arī sīkāka informācija par zvaigžņu orbītu sadalījumu centrā satur vērtīgu informāciju par ļoti masīvo galaktiku apvienošanās vēsturi."
Lielāko melno caurumu masu nosaka, izmērot zvaigžņu kustību tuvu galaktikas centram. Ļoti tālu galaktikās šo zvaigžņu kustību nevar noteikt. Bet šīs jaunās gaismas un masas attiecības varētu kalpot par pamatu attālāku melno caurumu masas noteikšanai. Kā autori saka savā dokumentā: “Galaktikās melno caurumu masas mēra apgriezti ar centrālo zvaigžņu virsmas spilgtumu un centrālo zvaigžņu masas blīvumu - ieskaitot Holm 15A. Mēs pirmo reizi šeit parādām šo korelāciju. ”
Ja šī korelācija pastāvēs, iespējams, būs tikai laika jautājums, pirms šis 40 miljardu saules masas melnais caurums tiks atdalīts, un tā vietā stāsies jauns, vēl masīvāks melnais caurums.
Vairāk:
- Preses relīze: Smagsvars Abell 85 centrālās galaktikas centrā
- Pētnieciskais raksts: 40 MILJONU SOLĀRAS MASAS MELNĀ VIENA HOLM 15A, EKABLĒTĀ CELTRĀLĀ GALAKSIJA, ABELL 85
- Žurnāls Space Space: Supermasīvas melnas caurumi vai to galaktikas? Kurš nāca pirmais?
