Здійснено прорив в розшифровці народження надмасивних чорних дір

Вчені не впевнені в тому, чи надмасивні чорні діри були утворені в екстремальних умовах незабаром

після великого вибуху, у процесі, який отримав назву «прямий колапс». Або вони виникли набагато пізніше, з «початкових» чорних дірок, які з'явилися в результаті загибелі масивних зірок.

  • Якби перший варіант був вірним,надмасивні чорні діри були б народжені з надзвичайно великими масами — у сотні тисяч чи мільйони разів масивнішими за наше Сонце — і мали б фіксований мінімальний розмір.
  • Якби другий варіант появи був вірний,то надмасивні чорні дірки спочатку були б відносно невеликими. Їхня маса приблизно в 100 разів перевищувала масу нашого Сонця в такому випадку, і починали рости з часом, харчуючись зірками та газовими хмарами, розташованими навколо них.

Астрономи давно прагнуть знайти надмасивні чорні діри з найменшою масою. Саме вони є відсутніми ланками, необхідними для розшифровки проблеми походження SMBH.

У дослідженні, опублікованому сьогодні, командапід керівництвом Кардіффа заявила, що виявила одну з найменших SMBH по масі частинок, що коли-небудь спостерігалися в центрі прилеглої галактики і яка б важила в мільйон разів менше маси Сонця. Ця надмасивна чорна діра знаходиться в галактиці NGC 404 - "Привид Міраха". Таку назву вона отримала через близькість до дуже яскравої зірки на ім'я Мірах, яка кидає на галактику свою тінь.

Результати були отримані з використанням новоїметодики з використанням комплексу радіотелескопів, розташованих в чилійській пустелі Атакама. Він який спостерігає електромагнітне випромінювання з міліметрової і субміліметрової довжиною хвилі і називається ALMA. Він використовується для вивчення світла від деяких з найхолодніших об'єктів у Всесвіті.

«Зліва показано кольорове композитне зображеннякосмічного телескопа Хаббла у центрі «Примари Міраха». Справа показано нове зображення ALMA цього ж регіону, що показує розподіл холодного щільного газу, що циркулює навколо цього центру цього об'єкта в деталях.  Надано: Університет Кардіффа.

Надмасивна чорна діра в галактиці в «Привид світах» має масу в межах діапазону, передбаченого моделями «прямого колапсу», повідомляють вчені.

Також дослідники відзначили, що в даний цячорна діра активна і ковтає газ. Це означає, що деякі з найбільш екстремальних моделей «прямого колапсу», які виробляють тільки дуже масивні SMBH, не можуть бути правдою.

Цього саме собою недостатньо, щобостаточно визначити різницю між «вихідною» картиною та «прямим колапсом». Спочатку нам потрібно проаналізувати всю статистику. Але це величезний крок у правильному напрямку.

Доктор Тім Девіс зі школи фізики та астрономії при університеті Кардіффа

Чорні діри - це об'єкти, які обрушилися під дією сили тяжіння, залишаючи після себе маленькі, але неймовірно щільні області простору, з яких ніщо не може вирватися, навіть світло.

Надмасивна чорна діра - це найбільший тип чорної діри, який може бути в сотні тисяч, якщо не в мільярди, більша за масу Сонця.

Вважається, що майже всі великі галактики, такі як і Чумацький Шлях, містять таку чорну діру, розташовану в його центрі.

Надмасивні чорні діри також були виявленів дуже далеких галактиках, оскільки вони з'явилися всього через кілька сотень мільйонів років після великого вибуху. Це говорить про те, що, по крайней мере, деякі з них могли б стати масивними за дуже короткий час, що важко пояснити відповідно до моделей формування та еволюції галактик.

Всі чорні діри ростуть, коли вони поглинаютьгазові хмари і руйнують зірки, які ризикують опинитися занадто близько до них, але у деяких з них більш активне життя, ніж у інших. Тому пошук самих маленьких з них в довколишніх галактиках може допомогти зрозуміти вченим, як з'являються надмасивні чорні діри.

У своєму дослідженні міжнародна командавикористовувала абсолютно нові методи, щоб наблизитися до серця маленької сусідньої галактики, званої NGC404, ніж будь-коли раніше, що дозволило їм спостерігати вихрові газові хмари, які оточували сверхмассивную чорну діру в її центрі.

Телескоп ALMA дозволив команді розгледіти газові хмари в самому серці галактики, зробивши це одним із карт з найвищою роздільною здатністю з коли-небудь зроблених.

Можливість спостерігати за цією галактикою з такимвисокою роздільною здатністю дозволила команді подолати десятиліття суперечливих результатів і розкрити справжню природу надмасивних чорних дір в центрі галактики.

Читати також

Подивіться на величезну «стіну» з сотні тисяч галактик позаду Чумацького шляху

Комета NEOWISE видно в Росії. Де її побачити, куди дивитися і як зробити фото

У вересні поруч із Землею пролетить небезпечний астероїд. Мінімальна відстань буде менше, ніж до Місяця