Астрономи виявили рідкісну чорну діру з відсутньою ланкою

0
18

В зоряному скупченні в галактиці андромеди, відомому як m31, астрономи вивчили зміни в освітленні, щоб ідентифікувати чорну діру, чия маса майже в 100000 разів перевищує масу сонця. Це поміщає звіра прямо в режим “проміжної маси” -одночасно невловимий і дуже затребуваний астрономами через питання, на які вони можуть відповісти.

” у цій статті, – написала міжнародна група астрономів на чолі з ренукою печетті з ліверпульського університету джона мурса у великобританії, – ми використовуємо моделі маси і кінематику з високою роздільною здатністю , щоб представити виявлення чорної речовини проміжної маси з масою ~ 100000 сонячних (imbh) зі значимістю більше 3-х сигм“.

Їх робота була розміщена на сервері препринтів arxiv і прийнята до публікації американським астрономічним товариством (aas).

Чорні діри – дуже хитрі звірі. Якщо вони не активно аккрецируют матерію-процес, який генерує неймовірно яскраве випромінювання, вони не випромінюють світла, який ми можемо виявити. Це робить їх пошук справою детективної роботи, дивлячись на те, що відбувається в їх навколишньому просторі.

Один з таких ключів до розгадки наявності чорної діри – це орбіти об’єктів навколо них.

Більшість чорних дір, які ми виявили за допомогою різних методів, потрапляють в два діапазони мас. Є чорні діри зоряної маси, приблизно в 100 разів перевищують масу сонця; і надмасивні чорні діри, які починаються з низького діапазону, приблизно в мільйон разів перевищують масу сонця (і звідти можуть стати неймовірно громіздкими ).

Посередині знаходиться діапазон, який класифікується як проміжний, і сказати, що ці чорні діри виявляються рідко, буде заниженням.

На сьогоднішній день кількість виявлень imbh залишається неймовірно низькою. Це щось на зразок досади; без чорних дір проміжної маси вчені намагаються зрозуміти, як можуть співіснувати два абсолютно різних режими мас.

Суцільна популяція чорних дір в проміжному діапазоні мас може допомогти нам подолати розрив, пропонуючи механізм, за допомогою якого чорні діри зоряної маси можуть перетворюватися в гігантських розмірів.

Це підводить нас до андромеди; зокрема, кульове зоряне скупчення в андромеді під назвою b023-g078.

B023-g078 – наймасовіше таке зоряне скупчення в галактиці, приблизно сферичне, гравітаційно пов’язане скупчення зірок з тактовою частотою 6,2 мільйона сонячних мас.

кульове скупчення b023-g78 в галактиці андромеди arxiv

Згідно з моделями, один із способів утворення цих скупчень – це коли одна галактика поглинає іншу. Це дуже поширене явище ; чумацький шлях робив це кілька разів, як і андромеда . Кулясті скупчення можуть бути тим, що залишилося від ядер галактик меншого розміру, які стають частиною більших, чорних дір і всього іншого.

Це те, що печетті та її колеги вважають історією походження b023-g078. Вони вивчили вміст металів в скупченні, грунтуючись на ледь помітних сигнатурах випромінюваного їм світла, і визначили, що його вік становить близько 10,5 мільярдів років, з металічностью, аналогічної металічності інших ядер галактик в чумацькому шляху.

Потім вони вивчили, як зірки рухаються навколо центру скупчення, щоб спробувати обчислити масу чорної діри, яка повинна там знаходитися. В результаті вийшло близько 91000 сонячних мас, що становить близько 1,5% маси скупчення.

Це говорить про те, що батьківська галактика b023-g078 була карликовою галактикою з масою близько мільярда сонячних мас. Маса великої магелланової хмари-карликової галактики, що обертається навколо чумацького шляху-оцінюється в 188 мільярдів сонячних мас, а маса андромеди оцінюється приблизно в 1,5 трильйона сонячних мас.

Можливо, щось інше пояснює спостереження, але жодна з альтернатив, досліджених командою, не відповідає даним, як чорна діра проміжної маси.

“ми підтримуємо присутність однієї imbh, враховуючи інші ознаки того, що b023-g78 є позбавленим ядром, а також видиму компактність темного компонента“, – написали вони в своїй статті.

” дані з більш високим просторовим дозволом дозволять поліпшити обмеження на природу центральної темної маси і повинні стати пріоритетом в прийдешній ері надвеликих телескопів“.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що .