Astronomi ir atklājuši lielāko jebkad novēroto melno caurumu

Galaktiku kopas Abell 85 salikts attēls. Rentgens (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.); Optiskais (SDSS)

Vismasīvākais jebkad novērotais melnais caurums ir atklāts galaktikā aptuveni 700 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Tas ir tik liels, ka astronomi domā, ka to varētu attēlot ar to pašu radioteleskopa bloku, kas šogad radīja pirmo daudz mazāka melnā cauruma attēlu.

Attiecīgā galaktika, saukta par Holmu 15A, ir spožākais galaktiku kopas, ko sauc par Abell 85, loceklis, kas atrodas Cetus zvaigznājā un ir redzams gan no ziemeļu, gan dienvidu puslodes. To 1937. gadā atklāja zviedru astronoms Ēriks Holmbergs.

Šajā attālumā esošās galaktikas nevarēja detalizēti izpētīt līdz Habla kosmiskā teleskopa palaišanai 1990. gadā un nesenai milzu teleskopu uzbūvei uz zemes. Astronomi ātri saprata, ka Holm 15A ir nedaudz neparasts.

Holm 15A pārsteidzoši ir tas, cik liels un cik vājš ir galaktikas centrālais difūzais reģions, saka Kjanušs Mergans no Maksa Planka Ārpuszemes fizikas institūta Vācijā un daži kolēģi. Bet, lai gan iekšējais kodols ir neparasti blāvs, pārējā galaktika ir salīdzinoši gaiša. Kā tas nākas?

Tagad Mehrgan un kolēģi domā, ka ir atrisinājuši šo mīklu, izmantojot datus, kas savākti ar Very Large Telescope — četru savstarpēji savienotu teleskopu masīvu, katrs ar diametru 8 metri, kas novēro nakts debesis spektra redzamajā un infrasarkanajā daļā. Instruments atrodas 2600 metru augstumā Atakamas tuksnesī Čīlē un kopš tā pirmās gaismas 1988. gadā ir kļuvis par vienu no produktīvākajām astronomijas observatorijām, kas jebkad ir uzbūvētas.

Mehrgan un kolēģi izmantoja šos datus, lai detalizētāk, nekā tas bija iespējams, kartētu galaktikas struktūru. Pēc tam viņi veica vairākas simulācijas, lai saprastu, kāpēc centrs ir tik vājš un kā galaktika vispār varēja veidoties.

Rezultāti rada interesantu lasīšanu. Simulācijas liecina, ka Holma 15A ir izveidojusies milzīgā sadursmē starp divām jaunām galaktikām, kas ir izplatīta parādība agrīnajā Visumā. Komanda norāda, ka kodols ir tik blāvs tāpēc, ka tajā dominē supermasīvs melnais caurums, kas vai nu saēdis tuvumā esošās zvaigznes, vai izgrūdis tās galaktikas ārējos reģionos.

Šis melnais caurums ir milzīgs pat pēc kosmoloģiskajiem standartiem. Komanda apgalvo, ka pēc piesardzīgiem aprēķiniem tas ir 40 miljardus reižu masīvāks par sauli. Salīdzinājumam, Melnais caurums Piena Ceļa centrā, Strēlnieks A*, ir tikai 4 miljonus reižu masīvāks par Sauli.

Holm 15A supermasīvais melnais caurums ir ne tikai līdz šim masīvākais, bet arī četras līdz deviņas reizes lielāks, nekā gaidīts, saka Mērgans un kolēģi, norādot, ka tas ir divreiz masīvāks nekā iepriekšējie rekordisti.

Šis milzīgais izmērs padara Holm 15A melno caurumu par labu kandidātu attēlveidošanai. Šā gada sākumā astronomi uzņēma pirmo melnā cauruma attēlu, izmantojot astoņu radioteleskopu masīvu, kas izvietoti visā pasaulē un izveidoja planētas izmēra instrumentu. Šis masīvs ir pazīstams kā notikumu horizonta teleskops, un tā izšķirtspēja ir 20 miljardisekundes, kas ir līdzvērtīga izšķirtspējai, kas nepieciešama, lai no Zemes redzētu Nīla Ārmstronga pēdas nospiedumu uz Mēness.

Jaunatklātais melnais caurums aizpilda debesu apgabalu apmēram 18 ± 3,7 mikroloka sekundes, tāpēc to var labi attēlot ar notikumu horizonta teleskopu. Holm 15A supermasīvais melnais caurums ir kandidātsistēma tiešai attēlveidošanai, saka Mehrgan un kolēģi.

Tas ir interesants darbs, kas atklāj, cik spēcīgas attēlveidošanas metodes ir kļuvušas pēdējos gados. Neskatoties uz to, pašlaik tiek būvēti lielāki un jaudīgāki teleskopi, maz ticams, ka Holm 15A ilgi saglabās rekordu.

Atsauce: arxiv.org/abs/1907.10608 : 40 miljardu saules masas melnais caurums Holmas 15a galējā kodolā, Ābela 85 centrālā galaktika

paslēpties