Астрономи су приметили црну рупу од 40 милијарди соларне масе у кластеру галаксија Абелл 85. Пронашли су бехемота помоћу спектралних осматрања са веома великим телескопом (ВЛТ.) Постоји само неколико директних мерења масе црних рупа, а на око 700 милиона светлосних година од Земље, ово је најудаљеније.
Унутар кластера Абелл 85 налази се Холм 15А, најсјајнија галаксија кластера (БЦГ.) То значи да је то најсјајнија галаксија у кластеру Абелл 85. Средиште Холма 15А је дифузно и врло слабо, иако је и сама галаксија веома блистава и има видљиву масу звезда у укупном износу од два билиона соларних маса. Ова очигледна разлика је упала у очи истраживача Института Мак Планцк за ванземаљску физику (МПЕ) и Универзитетске опсерваторије у Минхену (УСМ).
Нову студију водио је научник МПЕ Јенс Тхомас. Распрострањена централна област у Холму 15А скоро је велика колико и Велики Магелански облак, а Тхомас и други астрономи мислили су да је ово траг да постоји огромна масна црна рупа. Тим је користио податке из МУСЕ спектрометра на ВЛТ и УСМ Венделстеин опсерваторију за проучавање овог огромног дифузног подручја.
У саопштењу за штампу, Тхомас је рекао: „Постоји само неколико десетина директних мерења масе супермасивних црних рупа и никада раније није покушао на таквој раздаљини. Али већ смо имали неку идеју о величини Црне рупе у овој одређеној галаксији, па смо је испробали. “
Подаци оба телескопа омогућили су тиму да изврши процјену масе засновану директно на звјезданим покретима око језгра галаксије. Када су се подаци налазили, откривена је супермасивна црна рупа од 40 милијарди соларних маса, што је чини најмасовнијом црном рупом у познатом свемиру.
„Ово је неколико пута веће него што се очекује од индиректних мерења, попут звездане масе или брзинске дисперзије звезда“, рекао је Роберто Саглиа, виши научник МПЕ и предавач на ЛМУ.
Центар Холма 15А има веома ниску, дифузну осветљеност површине. Много је близе него у осталим елиптичним галаксијама. То је поанта да су многе звезде протеране из центра током спајања која су створила овај бехемотх. Студент докторског студија ЛМУ Кианусцх Мехрган помогао је у анализи неких података из ове студије. У истом прегледу за штампу, Мехрган је рекао: "Светлосни профил у унутрашњој језгри је такође веома раван. То значи да је већина звезда у центру морала бити протерана због интеракција у претходним спајањима. "
Холм 15А је Галаки раног типа, или ЕТГ. Према широко прихваћеном мишљењу, језгре ових врста масивних галаксија формирају се због процеса који се назива „језгро прочишћавање“. Када се две галаксије споје, њихове црне рупе се такође стапају. Све те гравитационе интеракције имају ефект праћења на звезде, избацујући их из језгара. Без остатка гаса у језгри, не могу се формирати нове звезде, што доводи до исцрпљеног типа језгра.
У ствари, светлосни профил Холма 15А сугерише да су две елиптичне галаксије које су се спојиле већ испразниле језгре из претходних спајања. Дакле, та исцрпљена, дифузна, огромна језгра била је траг да у средини лежи огромна црна рупа.
"Најновија генерација компјутерских симулација спајања галаксије дала нам је предвиђања која заиста прилично добро одговарају проматраним својствима", рекао је Јенс Тхомас, који је такође пружио динамичке моделе. „Ове симулације укључују интеракцију између звезда и бинарне црне рупе, али кључни састојак су две елиптичне галаксије које већ имају исцрпљене језгре. То значи да облик светлосног профила и путање звезда садрже драгоцене археолошке податке о специфичним околностима формирања језгра у овој галаксији - као и о другим веома масивним галаксијама. "
Однос светлосног профила и масе црне рупе могао би довести до бољег разумевања црних рупа и новог начина мерења њихове масе.
Већина супермасивних црних рупа је превише удаљена да би се директно мерила. Али ово истраживање указује на нови однос светлине и масе. Сваки пут када се две црне рупе спајају, маса се повећава, али звезде се избацују и галактичко језгро постаје замрачено, под претпоставком да недостаје гаса за формирање нових звезда.
Тим намерава да настави да развија свој модел, а он може продужити даље од само мерења масе црних рупа. У свом раду кажу „Наши резултати указују да тачан облик централног светлосног профила, као и детаљи расподјеле звјезданих орбита у центру садрже вриједне податке о спајању историје веома масивних галаксија.“
Маса већине црних рупа одређује се мерењем кретања звезда близу галактичког центра. У врло далеким галаксијама кретања тих звезда се не могу одредити. Али овај нови однос светла и масе могао би да буде основа за мерење масе удаљенијих црних рупа. Као што аутори кажу у свом раду, „У језграма галаксија масе црних рупа се обрнуто увећавају са сјајем централне звездане површине и централном густином звјездане масе - укључујући Холм 15А. Ту корелацију овде показујемо први пут. “
Ако та корелација важи, можда ће бити само питање времена пре него што се црна рупа од 40 милијарди сунчевих маса одстрани, а на њу заузме нова, још масивнија црна рупа.
Више:
- Саопштење: Тешка тежина у срцу централне галаксије Абелл 85
- Истраживачки рад: СОЛАРНИ МАСА ЦРНИХ МАСА ОД 40 милијарди, У ЕКСКРЕМНОМ КОЛУ ХОЛМ 15А, ЦЕНТРАЛНА ГАЛАКСИЈА АБЕЛЛ 85
- Видео из свемирског часописа: Супермасивне црне рупе или њихове галаксије? Који је први?
