Галактичка тешка категорија - ЛМУ Минхен
Откриена црна дупка со 40 милијарди соларни маси: Во центарот на галаксискиот кластер „Абел 85“ се наоѓа најголемата црна дупка во блискиот универзум - веројатно е резултат на ланецот на спојување на помалите црни дупки.
Слика на кластерот на галаксии Абел 85, направена во опсерваторијата УСЕМ Венделштајн на ЛМУ. Централната, светла галаксија Holm15A има проширено дифузно јадро. Централната црна дупка на галаксијата е 40 милијарди пати помасивна од нашето сонце. Фото: МПЕ/Универзитетска опсерваторија во Минхен
Анализата на брзините на милиони starsвезди во централната галаксија на кластерот на галаксии „Абел 85“ доведе до откривање на исклучително масивна црна дупка во центарот на галаксијата - таа е 40 милијарди пати потешка од нашето сонце. Астрономите на Универзитетската опсерваторија во Минхен (УСМ) и на Институтот за вонземна физика Макс Планк (МПЕ) анализираа нови фотометриски податоци од опсерваторијата Венделштајн, како и нови спектрални набationsудувања со висока резолуција со инструментот MUSE на многу големиот телескоп (VLT). Тоа е најмасовната црна дупка некогаш утврдена директно од движењето на вездите.
Иако само theвездите во централната галаксија на кластерот на галаксии „Абел 85“ имаат огромна маса од повеќе од три трилиони (10 12) сончеви маси (едно од најголемите starвездени јата досега), центарот на галаксијата е крајно дифузен и слаб. Заеднички тим на астрономи од Универзитетската опсерваторија во Минхен (УСМ) и Институтот за вонземна физика Макс Планк, сакаа подетално да ја разгледаат оваа галаксија. Централниот дифузен регион на галаксијата е огромен, може да се спореди со оној на големиот магелански облак; ова им даде на научниците идеја дека тука е скриена црна дупка со невообичаено голема маса.
Галаксискиот кластер „Абел 85“, кој се состои од повеќе од 500 индивидуални галаксии, се наоѓа на оддалеченост од 700 милиони светлосни години од Земјата и затоа е двојно поголем од која било друга галаксија во која масата на црната дупка е директна беше измерено. „Постојат само неколку десетици директни масовни определувања на супермасивните црни дупки - и никогаш порано не било можно на толку голема далечина“, објаснува Јенс Томас, кој ја водеше студијата. „Но, веќе имавме мастило со големина на црната дупка во оваа галаксија, па се обидовме“.
Новите податоци, добиени во опсерваторијата USM Wendelstein во LMU и со инструментот MUSE на VLT, му овозможија на тимот да изврши масовна проценка заснована директно врз колективните движења на starsвездите околу јадрото на галаксијата. Со маса од 40 милијарди соларни маси, ова е најмасивната црна дупка моментално позната во локалниот универзум. „Тој е многу пати поголем отколку што би се очекувало врз основа на индиректни мерења, како што е elвездената маса или дисперзијата на брзината на галаксијата“, вели Роберто Саliaа, коавтор на студијата.
Мерењата на галаксијата покажуваат исклучително слаб центар со само многу малку starsвезди - ова е слично на некои други елиптични галаксии, но многу поизразено. „Светлинскиот профил во внатрешното јадро, исто така, повеќе не се зголемува кон центарот“, објаснува студентот на докторски студии УСМ, Кијануш Мехрган, кој ја спроведе анализата на податоците. „Ова значи дека повеќето theвезди сигурно биле исфрлени од центарот поради интеракции во претходните спојувања на црни дупки.
Според општото верување, овие дифузни јадра се појавуваат во најголемите елиптични галаксии затоа што theвездите се „избришани“ од центарот. Кога ќе се спојат две галаксии, нивните црни дупки први се спојат пред конечно да се спојат. Theвездите на траекторите во близина на двете црни дупки се исфрлаат од центарот на останатата галаксија со гравитациони интеракции. Ако повеќе нема гас во центарот на галаксијата за да се формираат нови starsвезди (како што би било случајот кај помладите галаксии), ова доведува до тоа јадрото да станува сè повеќе дифузно и сиромашно во starsвездите.
„Најновата генерација на компјутерски симулации на спојување на галаксиите ни дадоа предвидувања што всушност добро одговараат на набудуваните својства“, вели Јенс Томас, кој исто така придонесе за динамичните модели. „Овие симулации вклучуваат интеракции помеѓу starsвездите и парот на црните дупки; суштинските компоненти, сепак, се две елиптични галаксии кои веќе имаат дифузни јадра. Обликот на светлинскиот профил и патеките на летот на starsвездите се многу вредни археолошки информации и ни кажуваат како е формирано јадрото во оваа галаксија - ова исто така може да се пренесе и на други многу масивни галаксии “.
Дури и во позадината на оваа необична генеза во синџирот на спојувања, научниците успеаја да воспостават нова и робусна врска помеѓу масата на централната црна дупка и површината на светлината на галаксијата: со секое спојување, црната дупка добива маса додека центарот на галаксијата губи starsвезди. Астрономите би можеле да ја искористат оваа врска за да проценат маси на црни дупки во уште подалечни галаксии, каде што не се можни директни мерења на движењето на starsвездите во близина на црната дупка.