Якщо споглядання величезних розмірів астрономічних об’єктів змушує вас почуватись досить непокірно і нікчемно, то це нове відкриття змусить вас відчути себе нескінченно мало.
Уявити собі такий великий об'єкт майже неможливо: надмасивна чорна діра, яка в 40 мільярдів разів масивніша за наше Сонце. Але ось він, сидячи в центрі надгігантської еліптичної галактики під назвою Holmberg 15A. Holmberg 15A знаходиться близько 700 мільйонів світлових років, в центрі скупчення галактики Abell 85.
Цей бегемот раніше був у схрещування астрономів. Раніше його маса була оцінена в 310 млрд. Разів більше маси Сонця, майже немислимого розміру. Але ця оцінка базувалася на непрямих вимірах. У цьому новому дослідженні астрономи відстежували рух зірок навколо чорної діри і придумали 40 мільярдів разів більше маси Сонця.
Оскільки це нове вимірювання засноване на прямому спостереженні, воно є більш точним.
Дослідження, що описує це нове вимірювання, було надіслано до журналу Astrophysical Journal, але воно ще не було перевірено. Це назва "Чорна діра на 40 мільярдів сонячної маси в крайньому ядрі Holm 15A, центральній галактиці Abell 85".
Документ ґрунтується лише на двох ночах спостережень за допомогою приладу багатофункціонального спектроскопічного дослідника (MUSE) на дуже великому телескопі ESO в Обсерваторії Паранал на півночі Чилі. Використовуючи моделі та спостереження, команда астрономів, що стоять за цією роботою, спостерігала зоряну кінематику зірок, що обертаються навколо отвору. Кажуть, що ця чорна діра є рекордсменом. "... SMBH в центрі Holm 15A - це наймасовіша динамічно визначена чорна діра досі".
Щоб було зрозуміло, це не наймасовіший СМБХ, який коли-небудь зустрічався. Цей титул, принаймні, зараз належить Ультра Масивній Чорній Дірі (UMBH) в центрі TON 618, надзвичайно світлим квазаром, що проходить за 10 мільярдів світлових років. Цей бегемот в 66 мільярдів разів масивніший, ніж Сонце. Але це UMBH вимірювали опосередковано, тож його вимірювання маси можна було переглянути.
Складно уявити щось, що в 40 мільярдів разів масивніше, ніж Сонце. Щоб поставити це в перспективу, уявіть цю СМБК, розташовану в центрі нашої Сонячної системи, де знаходиться Сонце. Якби він був там, то він би тягнувся до Плутона і далеко далі.
Плутон знаходиться близько 40 астрономічних одиниць (АС) від Сонця. А пояс Койпера поширюється приблизно на 50 АС. Геліопауза знаходиться приблизно в 123 АС від Сонця. Але ця СМБК поширилася б приблизно на 790 АС. Це наближається до початку Хмари Оорта, яка починається десь біля 1000 АС.
Це не просто розмір SMBH, який є надзвичайним. Згідно з іншими методами його вимірювання, він навіть більший, ніж очікувалося. "SMBH Holm 15A - це не тільки наймасовіший на сьогоднішній день, він також у чотири-дев'ять разів більший, ніж очікувалося, враховуючи велику зоряну масу галактики та дисперсію зоряної швидкості галактики", - зазначають автори у своїй роботі.
Але як ця СМБЧ стала такою великою?
Ймовірно, він утворився при злитті двох галактик раннього типу (ETG). У цьому випадку обидва ETG мали б виснажені ядра, це означає, що там не так багато зірок. За словами авторів, такий тип злиття, мабуть, рідкісний, і пояснює, чому цей звір настільки чудовий.
Можливо також, що SMBH Holm 15A є результатом злиття більше ніж двох ETG. "... якщо Холм 15A в минулому зазнав деякої прискореної еволюції, то цілком може бути, що це стосується не лише бінарної чорної діри, але, можливо, і більш складного сценарію з кількома чорними дірами".
Команда астрономів має намір продовжити свою роботу. Вони думають, що їх детальний аналіз може виявити більше інформації про історію злиття масивних галактик та чорні діри в їх центрах.
«На даний момент Holm 15A - це лише перший масивний ЕТГ з майже експоненціальним ядром, який динамічно досліджений у деталях. Динамічні моделі та фотометричні розклади інших, подібних галактик можуть допомогти пролити більше світла на питання, пов'язані з їх формуванням та еволюцією ».
Можливо, ми будемо продовжувати знаходити все більші і більші чорні діри, і нам буде потрібно продовжувати вигадувати нові імена для категорій розміру. У нас були чорні діри, потім супер масивні чорні діри, а тепер надмасивні чорні діри.
Деякі астрофізики стверджують, що існує певна межа того, наскільки велика чорна діра може дістатись до того, як диск її газу обвалиться, і він перестане рости. Ця межа становить близько 50 мільярдів сонячних мас. Але якщо дві чорні діри зливаються, які вже досягли цієї межі, то можлива УМБА, яка становить до 100 мільярдів сонячних мас.
Це майже немислимо. І якщо три чорні діри можуть злитися, що це означає для меж маси чорної діри?
У будь-якому випадку потрібно зробити багато роботи, перш ніж ми дійсно зрозуміємо, звідки беруться ці бегемоти і наскільки вони можуть отримати масу. Обсерваторія LIGO виявила 10 злиттів пар чорних дір станом на 2018 рік, і вони кажуть, що з часом вони можуть виявити одне на тиждень. Тож можливостей для їх вивчення не бракує.
Більше:
- Дослідження: 40-мільярдний солярний чорний матовий чорний колір в екстремальній частині холому 15а, центральної галактики біля 85
- Новий вчений: Чорні діри мають обмеження розміру 50 мільярдів сонців
- Космічний журнал: як і очікувалося, щойно оновлений LIGO щомісяця знаходить злиття чорної діри
- Космічний журнал: Астрономи бачать докази надмасивних чорних дірок, що формуються безпосередньо у Ранній Всесвіті
- Відео з космічного журналу: Супермасивні чорні діри або їх галактики? Хто прийшов першим?
