Самая большая черная дыра во Вселенной

0 7 601

Черные дыры — одни из самых массивных объектов, но какая из них самая большая из существующих и насколько большими они могут быть? Оказывается, существует теоретический предел размера черных дыр — небесных объектов настолько массивных, что даже свет не может их покинуть. И самая большая непосредственно наблюдаемая черная дыра с подтвержденной массой находится как раз около этого предела.

Черная дыра, названная TON 618, весит примерно 40 миллиардов масс Солнца. TON 618 имеет радиус более 1000 астрономических единиц (а.е.), а это означает, что если бы черная дыра была помещена в центр Солнечной системы, то к тому времени, когда вы достигнете Плутона, вы будете находиться менее чем в 5% пути от центра черной дыры к ее краю.

TON 618 (сокращение от Tonantzintla 618) находится на расстоянии около 10,3 миллиарда световых лет от Земли. На ночном небе она расположена на границе созвездий Гончих Псов и Волос Вероники.

Астрономы впервые заметили ее в 1957 году, но не поняли, что это такое. Сначала они подумали, что это тусклая голубая звезда, но наблюдения спустя десятилетие показали, что там присутствует интенсивное излучение вещества, падающего в гигантскую черную дыру.

TON 618 питает квазар, один из самых ярких объектов во всей Вселенной, с силой освещения 140 триллионов солнц при абсолютной величине -30,7. Квазары извлекают свет из гравитационной энергии центральной черной дыры.

Материал вокруг черной дыры падает внутрь и при этом сжимается и нагревается, высвобождая огромное количество излучения. Хотя отдельные события, такие как самые мощные сверхновые, могут ненадолго затмить квазары, они длятся всего несколько недель. Напротив, квазары могут светить миллионы лет.

Однако квазары находятся так далеко, что даже в самые мощные телескопы они выглядят как слабые пятна видимого света, и астрономы впервые обнаружили их по мощному радиоизлучению.

TON 618, изображение Sloan Digital Sky Survey Data Release 9 (DR9).
TON 618, изображение Sloan Digital Sky Survey Data Release 9 (DR9). Квазар выглядит как яркая голубовато-белая точка в центре.

Квазары на самом деле являются сверхмассивными черными дырами, которые поглощают материю в огромных количествах. Сверхмассивные черные дыры становятся огромными за счет сочетания слияния с другими черными дырами и постоянного питания окружающим материалом.

Именно скорость поглощения устанавливает предел размера черной дыры. Они могут потреблять только определенное количество материала за определенное время. Когда материал падает внутрь, он нагревается и испускает излучение (создавая квазар), но это излучение нагревает сам материал, не давая ему быстро упасть в черную дыру.

Такая саморегуляция предотвращает слишком быстрый рост черных дыр. Астрономы могут оценить максимальную массу черной дыры в спиральной галактике, взяв эту скорость поглощения и умножив ее на известный возраст Вселенной, что дает расчетную максимальную массу примерно в 50 миллиардов солнечных масс.

Однако недавно была обнаружена сверхмассивная черная дыра под названием Phoenix A с оценочной массой порядка 100 миллиардов солнц (M ☉), а возможно, даже превышающей эту массу, хотя масса самой черной дыры еще не была измерена орбитальными методами. Phoenix A  — это центральная черная дыра скопления галактик Феникс.

Сравнение размеров горизонтов событий черных дыр TON 618 и Phoenix A.
Сравнение размеров горизонтов событий черных дыр TON 618 и Phoenix A. Для сравнения включена орбита Нептуна (белый овал). © Faren29

Такая огромная масса делает ее самой большой черной дырой, известной во Вселенной.

Черная дыра такой массы:

  • В 24 100 раз больше массы черной дыры в центре Млечного Пути ( Стрелец A* )
  • В два раза больше массы Галактики Треугольника, включая гало темной материи.
  • Имеет огромный горизонт событий со шварцшильдовским диаметром 590,5 миллиардов километров (3900 а.е.), если предположить, что это невращающаяся черная дыра, в 100 раз превышающий расстояние от Солнца до Плутона.
  • Имеет окружность, для прохождения которой со скоростью света потребуется 71 день и 14 часов.

Такая огромная масса может отнести ее к предполагаемой категории невероятно больших черных дыр (SLAB) — черных дыр, которые, возможно, были первичными черными дырами во Вселенной с массами, которые могут достигать 100 миллиардов M☉ или более, что превышает верхний максимальный предел, по крайней мере, для светящихся аккрецирующих черных дыр в спиральных галактиках.

Смотрите также: Какие размеры могут быть у черных дыр?

Дополнительные материалы:
Подписаться
Уведомление о
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии