Daugybę metų astronomas Karlas Gebhardtas ir abiturientas Jeremy Murphy Teksaso universitete Austine medžiojo juodąsias skylutes - tankią medžiagų koncentraciją galaktikų centre. M87 galaktikos centre jie rado juodąją skylę, sveriančią 6,7 milijardo kartų daugiau nei mūsų Saulė.
Bet dabar jie sudraskė savo pačių rekordą. Derindami naujus duomenis iš daugelio stebėjimų, jie rado ne vieną, o dvi supermasyvias juodąsias skylutes, kurių kiekviena sveria 10 milijardų saulės.
„Jie tiesiog didėja“, - sakė Gebhardtas.
Juodosios skylės yra pagamintos iš ypač tankiai supakuotų medžiagų. Jie sukuria tokį stiprų gravitacinį lauką, kad net šviesa negali ištrūkti. Kadangi astronomai negali būti tiesiogiai matomi, juodosios skylės aptinkamos žvaigždžių orbitais aplink šias milžiniškas nematomas mases. Šių žvaigždžių orbitų forma ir dydis gali nulemti juodosios skylės masę.
Sprogstančios žvaigždės, vadinamos supernovomis, dažnai palieka juodąsias skyles, tačiau jos sveria tik tiek, kiek viena žvaigždė. Juodosios skylės milijardus kartų viršijo mūsų Saulės masę ir tapo tokios didelės. Greičiausiai įprasta juodoji skylė sunaudojo kitą, užfiksavo didžiulį žvaigždžių skaičių ir didžiulį dujų kiekį, kuriame yra, arba tai yra dviejų galaktikų susidūrimo rezultatas. Kuo didesnis susidūrimas, tuo masyvesnė juodoji skylė.
Aukštosios juodosios skylės, kurias rado Gebhardtas ir Murphy, yra dviejų galaktikų centruose, esančiuose daugiau nei 300 milijonų šviesos metų nuo Žemės. Viena sverianti 9,7 milijardo Saulės masių yra elipsinėje galaktikoje NGC 3842, ryškiausioje galaktikoje Liūto galaktikų klasteryje, esančiame 320 milijonų šviesmečių atstumu nuo Liūto žvaigždyno. Kitas yra toks pat didelis ar didesnis ir yra elipsinėje galaktikoje NGC 4889, ryškiausioje galaktikoje Komos klasteryje, esančioje maždaug 336 milijonų šviesmečių atstumu nuo Žemės, Coma Berenices žvaigždyno kryptimi.
Kiekviena iš šių juodųjų skylių turi įvykio horizontą - negrįžimo taško, kur niekas, net šviesa negali ištrūkti iš jų sunkio jėgos - 200 kartų didesnė nei Žemės orbita (arba penkis kartus didesnė už Plutono orbitą). Tai protu nesuvokiamas 29 929 600 000 km arba 18 597 391 235 mylios. Už įvykio horizonto kiekvienas turi gravitacinę įtaką, kuri kiekviena kryptimi tęsiasi daugiau nei 4000 šviesmečių.
Palyginimui, juodoji skylė mūsų Paukščių Tako galaktikos centre turi tik vieną penktadalį Merkurijaus orbitos horizonto - apie 11 600 000 kilometrų arba 7 207 905 mylių. Šios supermasyvios juodosios skylės yra 2500 kartų masyvesnės nei mūsų pačių.
Gebhardtas ir Murphy rado supermasyvias juodąsias skylutes, sujungdami duomenis iš kelių šaltinių. „Dvynių“ ir „Kecko“ teleskopų stebėjimai atskleidė mažiausias ir giliausias šių galaktikų vietas, o George'o ir Cynthia Mitchell'io spektrografų duomenys apie 2,7 metro ilgio Harlano J. Smitho teleskopą atskleidė jų didžiausius, atokiausius regionus.
Viską sudėti, kad būtų galima išaiškinti juodųjų skylių masę, buvo iššūkis. „Mums reikėjo kompiuterinio modeliavimo, kuris leistų patenkinti tokius didžiulius masto pokyčius“, - teigė Gebhardtas. „Tai galima padaryti tik superkompiuteriu.“
Tačiau atlyginimas nesibaigia suradus šį didžiulį galaktikos centrą. Atradimas turi daug svarbesnių padarinių. Tai „pasakoja mums kai ką esminio apie tai, kaip formuojasi galaktikos“, sakė Gebhardtas.
Šios juodosios skylės gali būti tamsios anksčiau ryškių galaktikų, vadinamų kvazaru, liekanos. Ankstyvojoje visatoje buvo pilna kvazarų, kai kurie, kaip manoma, buvo varomi juodųjų skylių, 10 milijardų ar daugiau Saulės masių. Astronomai domėjosi, kur šie supermasyvūs galaktikos centrai dingo.
Gebhardtas ir Murphy galėjo rasti raktą spręsdami paslaptį. Jų dvi supermasyvios juodosios skylės gali paaiškinti, kaip juodosios skylės ir jų galaktikos sąveikavo nuo ankstyvosios visatos. Tai gali būti trūkstama grandis tarp senovės kvazarų ir šiuolaikinių supermasyvių juodųjų skylių.
Šaltinis: „McDonald Observatory“ pranešimas spaudai.
