Обнаружена сверхмассивная черная дыра, которая в 33 миллиарда раз тяжелее Солнца
Изгиб света, когда его путь проходит возле гигантской невидимой массы, выявил присутствие одной из самых больших черных дыр, когда-либо обнаруженных во Вселенной.
В галактике, в центре массивного скопления под названием Abell 1201, примерно в 2,7 миллиардах световых лет от нас, скрывается космический гигант. Объект представляет собой сверхмассивную черную дыру, масса которой примерно в 32,7 миллиарда раз превышает массу Солнца.
Новое значение 3.27 ± 2.12 × 1010 M⊙ превышает предыдущие оценки как минимум на 7 миллиардов солнечных масс.
«Эта черная дыра, масса которой примерно в 30 миллиардов раз больше массы нашего Солнца, является одной из самых больших из когда-либо обнаруженных и находится рядом с верхним пределе того, насколько большими, по нашему мнению, могут стать черные дыры теоретически, так что это чрезвычайно захватывающее открытие», говорят астрономы.
Во Вселенной есть много черных дыр, но если они не активно аккрецируют материал — процесс, который производит много света, поскольку материал нагревается перед падением в черную дыру — их нелегко обнаружить. Сами по себе черные дыры не излучают свет, поэтому астрономы должны найти их, изучая влияние, которое они оказывают на окружающие их объекты.
Один из способов обнаружить черные дыры — найти эффект, называемый гравитационным линзированием. Он происходит, когда само пространство-время искривляется большой массой. Любой свет, проходящий через эту область пространства-времени, должен двигаться по искривленному пути, и это может показаться очень интересным наблюдателю, смотрящему издалека.
Центральная галактика, или ярчайшая галактика скопления (BCG) Abell 1201, представляет собой большую диффузную эллиптическую галактику, хорошо известную как сильная гравитационная линза.
Ученые провели сотни тысяч симуляций движения света при изменении массы черной дыры в центре галактики в поисках результатов, которые воспроизводят линзирование, которое они наблюдали.
Все, кроме одной из их моделей, предпочли массивную черную дыру в центре галактики; и наилучшее соответствие массе этой черной дыры было в 32,7 миллиарда раз больше массы Солнца. Это близко к теоретическому верхнему пределу для масс черных дыр в 50 миллиардов Солнц.
Это также масса, которая ставит черную дыру Abell 1021 BCG в десятку самых массивных черных дыр, обнаруженных учеными на сегодняшний день.
Диаметр горизонта событий составит у нее более 1290 астрономических единиц. Для сравнения: расстояние от Плутона до Солнца составляет всего 40 астрономических единиц.
Свойства Abell 1201 как гравитационной линзы весьма специфичны, и вполне возможно, что детальное измерение массы черной дыры в BCG было бы не столь достижимо при других обстоятельствах, но ученые уверены, что их методы многообещающие для обнаружения и «взвешивания» других черных дыр в далекой Вселенной.
«Гравитационное линзирование позволяет изучать неактивные черные дыры, что в настоящее время невозможно в далеких галактиках», — говорят исследователи. «Новый подход мог бы позволить нам обнаружить еще много черных дыр за пределами нашей локальной Вселенной и показать, как эти экзотические объекты эволюционировали в течении времени».
И, возможно, предложить некоторые подсказки относительно того, как им удается вырастать такими большими.