Сверхмассивная черная дыра была обнаружена на космических окраинах Вселенной.
Как сообщает официальный сайт NASA астрономы обнаружили сверхмассивную черную дыру, которая по своим размерам-17 биллионов масс Солнца – бьет все рекорды. Её местоположение также необычно: в центре галактики, в скудно населенной части Вселенной. Исследования, проведенные с помощью космического телескопа Хаббл и телескопов обсерватории Джемини в Гаваи, подтверждают, что такие гигантские объекты встречаются чаще, чем это может показаться.
Вплоть до этого открытия, наибольшей сверхмассивной черной дырой- примерно 10 биллионов масс Солнца- был объект, находящийся в ядрах больших галактик, которые, в свою очередь, находятся на густо населенных галактиками просторах Вселенной. К сведению, теперешний рекордсмен по своей массе превышает отметку в 21 биллион масс Солнца и располагается в области скопления галактик- Волосы Вероники, состоящей из более тысячи галактик.
«Недавно открытая сверхмассивная черная дыра покоится в ядре огромной эллиптической галактики NGC 1600, которая находится на космических окраинах, составляющих приблизительно 20 галактик»,- отмечает главный исследователь Чанг-Пей Ма, астроном университета Калифорния-Беркли и глава программы «MASSIVE», в ходе которой изучаются массивные галактики и сверхмассивные черные дыры в локальной вселенной. Очевидно, что более предсказуемо открыть гигантский астрономический объект на плотно заселенном участке Вселенной. Это так же естественно, как увидеть небоскреб в Манхеттене, нежели в небольших городах Вселенной.
«Множество галактик размера NGC 1600 располагаются в скоплениях галактик средних размеров,- говорит Ма.- Мы допускаем, что меньшие по размеру скопления галактик располагаются в местах еще более отдаленных, чем такой грандиозный звездный кластер, как Волосы Вероники. Итак, напрашивается вопрос: Не является ли это лишь верхушкой айсберга? Скорее всего, существует еще больше чудовищных по размеру черных дыр на просторах Вселенной, которые живут не в манхэттенском небоскребе, но в многоэтажном здании где-то вблизи равнин Среднего Запада».
Исследователи были озадачены размером черной дыры при ее обнаружении: размер в десять раз превышал предполагаемый среднестатистический для галактики этой массы. Опираясь на опыт по изучению черных дыр, астрономы разработали взаимосвязь между массой черной дыры и звездного скопления галактики, в которой она находится. Чем больше размер звездного скопления галактики, тем больше черная дыра. Однако, касаемо галактики NGC 1600, наблюдается иная ситуация: размер черной дыры значительно превышает относительно неплотный балдж. «Из этого следует, что данное соотношение не применимо для сверхмассивных черных дыр; их размер превышает размер галактики, в которой они находятся»,- Ма добавляет.
Ма и ее коллеги сообщают об открытии черной дыры, находящейся на расстоянии около 200 миллионов световых лет от Земли по направлению к созвездию Эридана. Открытие было сделано 6 апреля.
Одно из объяснений внушительных размеров черной дыры – слияние с другой черной дырой в давний период, когда столкновения галактик были частым явлением. При их слиянии центральные черные дыры образуют одну двойную. Звезды, падающие близ двойной черной дыры, в зависимости от их траектории и скорости, могут в определенный момент развить достаточную скорость для того, чтобы выйти из ядра. Это гравитационное воздействие является причиной сближения черных дыр и, впоследствии, их слияния в одну большего размера. Сверхмассивная черная дыра продолжает расти, поглощая, точно через воронку, газ из ядра галактики. «Чтобы стать такой огромной, черная дыра должна была длительно находиться в фазе, в период которой она поглотила огромное количество газа»,- сказала Ма.
Частое питание, требующееся галактике NGC 1600, также одна из причин её нахождения в маленьком городке с несколькими галактиками-соседями. NGC 1600 – доминирующая галактика в своей группе, так как она как минимум в три раза ярче своих соседей. «Другие группы, подобные на эту, очень редко обладают настолько большим промежутком светимости (luminosity gap) между ярчайшей и яркой галактиками »,- говорит Ма.
Большая масса газа галактики была израсходована давно, когда черная дыра ярко светилась, как квазар, который поглощает вещество, разогреваясь до состояния плазмы. «В данный момент черная дыра – спящий гигант,- говорит Ма.- Единственный метод, благодаря которому мы нашли ее – это измерение скоростей близлежащих звезд, которые находятся под воздействием гравитации черной дыры. Измерения скорости предоставляют нам информацию для вычисления массы черной дыры».
Измерения скорости были сделаны многообъектным спектроскопом (NICMOS) на 8-метровом телескопе обсерватории Джемини в Гаваи. Спектроскоп проанализировал свет, который излучает центр галактики, открывая звезды, находящиеся на расстоянии 3.000 световых лет от ядра. Некоторые звезды вращались вокруг черной дыры, избегая столкновений и чересчур близкого приближения. Тем не менее, звезды, отдаляющиеся от ядра, могут свидетельствовать о том, что они раньше пытались приблизиться к ядру галактики, но были отброшены назад, очевидно, гравитационным полем двойной черной дыры.
Архивные изображения, сделанные камерой ближней инфракрасной области и многообъектным спектроскопом (NICMOS), подтверждают идею о возможности двойных черных дыр отталкивать звезды. Эти изображения также показывают: ядро галактики было необыкновенно тусклым, что свидетельствует о малом количестве звезд около галактического центра. Ядро, истощенное звездой, отличает массивные галактики от обычных эллиптических, которые намного ярче в центре. Ма и ее коллеги выяснили, что количество звезд, отброшенных от центра галактики, эквивалентно 40 биллионам масс Солнца, что равнозначно целому диску Млечного пути.
