Prelom v dešifrovaní zrodu superhmotných čiernych dier

Vedci si nie sú istí, či sa supermasívne čierne diery čoskoro vytvorili za extrémnych podmienok

po veľkom tresku, v procese nazývanom priamy kolaps. Alebo vznikli oveľa neskôr, z „počiatočných“ čiernych dier, ktoré sa objavili v dôsledku smrti masívnych hviezd.

  • Ak bola prvá možnosť správna,supermasívne čierne diery by sa zrodili s extrémne veľkými hmotnosťami – státisícmi alebo miliónkrát hmotnejšími ako naše Slnko – a mali by pevnú minimálnu veľkosť.
  • Ak by bol druhý vzhľad správny,potom by supermasívne čierne diery začali byť relatívne malé. Ich hmotnosť bola v tomto prípade asi 100-krát väčšia ako hmotnosť nášho Slnka a časom začali rásť, pričom sa živili hviezdami a plynovými mrakmi, ktoré sa nachádzajú okolo nich.

Astronómovia sa dlho usilovali nájsť najmenšie supermasívne čierne diery. Sú to chýbajúce odkazy potrebné na dešifrovanie problému pôvodu SMBH.

V dnes zverejnenej štúdii tímna čele s Cardiffom oznámila, že objavila jednu z najmenších SMBH častíc, aké boli kedy pozorované v strede neďalekej galaxie, ktorá by vážila miliónkrát menej ako hmotnosť Slnka. Táto supermasívna čierna diera sa nachádza v galaxii NGC 404 – „Ghost of Mirach“. Toto meno dostala pre svoju blízkosť k veľmi jasnej hviezde zvanej Mirach, ktorá vrhá svoj tieň na galaxiu.

Výsledky boli získané pomocou novéhotechniky využívajúce sadu rádiových ďalekohľadov nachádzajúcich sa v čilskej púšti Atacama. Ten, kto pozoruje elektromagnetické žiarenie s vlnovými dĺžkami milimetrov a submilimetrov, nazýva sa ALMA. Používa sa na štúdium svetla z niektorých najchladnejších objektov vo vesmíre.

„Naľavo je farebný kompozitný obrázokHubbleov vesmírny teleskop v strede „Ghost of Mirach“. Vpravo je nová snímka ALMA tej istej oblasti, ktorá podrobne zobrazuje distribúciu studeného, ​​hustého plynu víriaceho okolo tohto stredu tohto objektu.  Kredit: Univerzita v Cardiffe.

Vedci tvrdia, že supermasívna čierna diera v galaxii vo Fantóme Mirach má hmotnosť v rozmedzí predpovedanom priamymi modelmi zrútenia.

Vedci tiež poznamenať, že v súčasnej dobe točierna diera je aktívna a prehltne plyn. To znamená, že niektoré z extrémnejších modelov priameho zrútenia, ktoré produkujú iba veľmi masívne SMBH, nemusia byť pravdivé.

To samo o sebe nestačínakoniec určte rozdiel medzi „pôvodným“ obrázkom a „úplným kolapsom“. Najprv musíme analyzovať všetky štatistiky. Ale toto je obrovský krok správnym smerom.

Dr Tim Davies z Fakulty fyziky a astronómie na Cardiffskej univerzite

Čierne diery sú objekty, ktoré sa zrútili pod vplyvom gravitácie a zanechali po sebe malé, ale neuveriteľne husté oblasti vesmíru, z ktorých nemôže uniknúť nič, ani svetlo.

Supermasívna čierna diera je najväčší typ čiernej diery a môže predstavovať státisíce, ak nie miliardy, viac ako hmotnosť Slnka.

Predpokladá sa, že takmer všetky veľké galaxie, ako napríklad Mliečna dráha, obsahujú takú čiernu dieru umiestnenú v jej strede.

Boli tiež objavené supermasívne čierne dieryvo veľmi vzdialených galaxiách, pretože sa objavili iba niekoľko sto miliónov rokov po veľkom tresku. To naznačuje, že aspoň niektoré z nich by mohli vo veľmi krátkom čase zhustnúť, čo je ťažké vysvetliť v súlade s modelmi formovania a vývoja galaxií.

Všetky čierne diery rastú, ako sa konzumujúplynové mračná a ničia hviezdy, ktoré riskujú, že sa dostanú príliš blízko k nim, ale niektoré z nich majú aktívnejší život ako iné. Hľadanie najmenších z nich v blízkych galaxiách by preto vedcom mohlo pomôcť pochopiť, ako sa objavujú supermasívne čierne diery.

Pri ich výskume medzinárodný tímpoužili úplne nové techniky na priblíženie sa k srdcu malej susednej galaxie zvanej NGC404 ako nikdy predtým, čo im umožnilo pozorovať vírivé plynové mračná, ktoré obklopovali supermasívnu čiernu dieru v jej strede.

Ďalekohľad ALMA umožnil tímu vidieť oblaky plynov v srdci galaxie, čo z neho urobilo jednu z máp s najvyšším rozlíšením, aké boli kedy vyrobené.

Schopnosť pozorovať túto galaxiu s takýmivysoké rozlíšenie umožnilo tímu prekonať desaťročia protichodné výsledky a odhaliť skutočnú podstatu supermasívnych čiernych dier v strede galaxie.

Prečítajte si tiež

Pozrite sa na obrovskú „stenu“ stoviek tisícov galaxií za Mliečnou cestou

Kométa NEOWISE je viditeľná v Rusku. Kde ju vidieť, kde hľadať a ako odfotiť

V septembri bude v blízkosti Zeme lietať nebezpečný asteroid. Minimálna vzdialenosť bude menšia ako mesiac