Astronomai aptiko 40 milijardų Saulės masės juodųjų skylių „Abell 85“ galaktikų spintoje. Jie rado behemotą naudodamiesi spektriniais stebėjimais su labai dideliu teleskopu (VLT.). Yra tik keli tiesioginiai juodųjų skylių masės matavimai, ir maždaug 700 milijonų šviesmečių atstumu nuo Žemės tai yra labiausiai nutolęs.
„Abell 85“ klasterio viduje yra Holm 15A, ryškiausia klasterio galaktika (BCG.), Tai reiškia, kad tai yra ryškiausia „Abell 85“ klasterio galaktika. Holmo 15A centras yra difuzinis ir labai silpnas, net jei pati galaktika yra labai švytinti ir turi matomą žvaigždžių masę, iš viso dviejų trilijonų Saulės masių. Šis akivaizdus neatitikimas patraukė Makso Plancko Nežemiškos fizikos instituto (MPE) ir Miuncheno universiteto observatorijos (USM) tyrėjus.
Naujam tyrimui vadovavo MPE mokslininkas Jensas Thomasas. Difuzinis centrinis regionas Holmo 15A yra beveik toks pat didelis kaip Didysis Magelano debesis, o Tomas ir kiti astronomai manė, kad tai yra užuomina apie didžiulę didžiulę juodąją skylę. Norėdami ištirti šį didžiulį pasklidąjį regioną, komanda panaudojo MLT spektrometro duomenis apie VLT ir USM Wendelstein observatoriją.
Pranešime spaudai Thomas teigė: „Yra tik kelios dešimtys tiesioginių masyvių supermasyvių juodųjų skylių matavimų ir dar niekada nebuvo bandyta tokiu atstumu. Bet mes jau turėjome šiokį tokį supratimą apie Juodosios skylės dydį šioje konkrečioje galaktikoje, todėl pabandėme “.
Abiejų teleskopų duomenys leido komandai atlikti masės apskaičiavimą, remiantis tiesiogiai žvaigždžių judesiais aplink galaktikos branduolį. Kai duomenys buvo pateikti, buvo atskleista 40 milijardų saulės masės supermasyvi juodoji skylė, todėl tai tapo masiškiausia juodoji skylė žinomoje visatoje.
„Tai kelis kartus didesnė, nei tikėtasi atliekant netiesioginius matavimus, tokius kaip žvaigždžių masė ar žvaigždžių greičio sklaida“, - teigė Roberto Saglia, MPE vyresnysis mokslininkas ir LMU lektorius.
„Holm 15A“ centre yra labai mažas, difuzinis paviršiaus ryškumas. Jis yra daug silpnesnis nei kitose elipsinėse galaktikose. Tai yra jausmas, kad daugybė žvaigždžių buvo pašalintos iš centro per susijungimus, kurie sukūrė šią behemotą. LMU doktorantas Kianuschas Mehrganas padėjo išanalizuoti kai kuriuos šio tyrimo duomenis. Tame pačiame spaudos pranešime Mehrganas sakė: „Šviesos profilis vidinėje šerdyje taip pat yra labai plokščias. Tai reiškia, kad dauguma žvaigždžių centre turėjo būti išsklaidytos dėl ankstesnių susijungimų sąveikos. “
„Holm 15A“ yra ankstyvojo tipo galaktika arba ETG. Plačiai priimtu požiūriu, šių tipų masyvių galaktikų branduoliai susidaro dėl proceso, vadinamo „šerdies šveitimu“. Kai dvi galaktikos susilieja, susilieja ir jų juodosios skylės. Visos šios gravitacinės sąveikos daro žvaigždutėms įtaką, išstumdamos jas iš šerdies. Kai šerdyje neliko dujų, negali susiformuoti naujos žvaigždės, todėl šerdies tipas išeikvojamas.
Tiesą sakant, Holm 15A šviesos profilis rodo, kad dvi susijungusios elipsės galaktikos jau sunaikino branduolius iš ankstesnių susijungimų. Taigi tas ištuštėjęs, išsklaidytas didžiulis branduolys buvo užuomina, kad centre yra didžiulė juodoji skylė.
„Naujausios kartos kompiuterinių galaktikų susijungimų modeliavimas davė mums prognozes, kurios iš tiesų gana gerai atitinka stebėtas savybes“, - sakė Jensas Thomasas, kuris taip pat pateikė dinaminius modelius. Šie modeliavimai apima žvaigždžių ir dvejetainės juodosios skylės sąveiką, tačiau esminis komponentas yra dvi elipsės formos galaktikos, kurios jau turi išeikvotas šerdis. Tai reiškia, kad šviesos profilio formoje ir žvaigždžių trajektorijose yra vertingos archeologinės informacijos apie pagrindines branduolio susidarymo aplinkybes šioje galaktikoje - taip pat ir apie kitas labai masyvias galaktikas. “
Ryšys tarp šviesaus profilio ir juodosios skylės masės gali padėti geriau suprasti juodąsias skylutes ir naują jų masės matavimo būdą.
Dauguma supermasyvių juodųjų skylių yra per toli, kad būtų galima tiesiogiai išmatuoti. Bet šis tyrimas rodo naują ryšį tarp ryškumo ir masės. Kiekvieną kartą susiliejus dviem juodosioms skylėms, masė padidėja, tačiau žvaigždės išstumiamos ir galaktikos branduolys pritemsta, darant prielaidą, kad trūksta dujų naujoms žvaigždėms formuotis.
Komanda ketina ir toliau tobulinti savo modelį, ir jis gali tęstis ne tik juodųjų skylių masės matavimą. Savo dokumente jie sako: „Mūsų rezultatai rodo, kad tiksli centrinio apšvietimo profilio forma ir detalės apie žvaigždžių orbitų pasiskirstymą centre yra vertingos informacijos apie labai masyvių galaktikų susiliejimo istoriją“.
Daugelio juodųjų skylių masė nustatoma išmatuojant žvaigždžių judėjimą arti galaktikos centro. Labai tolimose galaktikose šių žvaigždžių judesių neįmanoma nustatyti. Bet šis naujas santykis tarp šviesos ir masės galėtų būti pagrindas matuojant tolimesnių juodųjų skylių masę. Kaip sako autoriai savo dokumente, „Pagrindinėse galaktikose juodųjų skylių masės yra atvirkščios pagal centrinį žvaigždžių paviršiaus ryškumą ir centrinį žvaigždžių masės tankį - įskaitant Holm 15A. Šį ryšį čia parodome pirmą kartą. “
Jei ši koreliacija išliks, gali būti tik laiko klausimas, kada ši 40 milijardų Saulės masės juodoji skylė bus pašalinta ir jos vietoje atsidurs nauja, dar masyvesnė juodoji skylė.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: Sunkiasvoris „Abell 85“ centrinės galaktikos širdyje
- Tyrimo dokumentas: 40 MILJERŲ KAMBARIO MASĖ JUODOSIOS KORPELĖS HOLM 15A EKSKREMIAME KORE, ABELL 85 CENTRINĖ GALAKSIJA
- Žurnalas „Kosmosas“: Supermeniškos juodos skylės ar jų galaktikos? Kuris atėjo pirmas?
