Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 19.11.2018

Scroll to top

Top

Один комментарий

Сверхмассивные чёрные дыры могут перерастать свои галактики

Самые большие чёрные дыры во вселенной растут существенно быстрее, чем происходит формирование новых звёзд в их галактикам. Это открытие следует из двух новых исследований, в рамках которых анализировались данные рентгеновской обсерватории «Чандра» и некоторых других телескопов.

За многие годы астрономы собрали достаточно материала о формировании звёзд в галактиках и о росте сверхмассивных чёрных дыр (то есть таких, масса которых равна миллионам и миллиардам масс Солнца) в центрах этих галактик. Эти данные показали, что и чёрные дыры, и звёзды растут в согласии друг с другом. Теперь, результаты двух независимых групп исследователей указывают, что чёрные дыры в крупных галактиках вырастают намного быстрее, чем в менее крупных.

«Мы пытаемся реконструировать эту гонку, которая началась миллиарды лет назад. Для этого мы используем экстраординарные данные, полученные от разных телескопов, чтобы выяснить, как это космическое соревнование стартовало», — Гуан Ян из Государственного университета Пенсильвании, который руководил одной работой.

Используя большие объёмы данных, переданных рентгеновской обсерваторией «Чандра», космическим телескопом «Хаббл» и другими обсерваториями, Ян и его коллеги изучили скорость роста чёрных дыр в галактиках на расстояниях от 4.3 до 12.2 миллиардов световых лет от Земли. Рентгеновские данные включали в себя информацию от таких обзоров, как Chandra Deep Field-South & North и COSMOS-Legacy. Учёные вычислили отношение между темпом роста сверхмассивной чёрной дыры и темпом роста звёзд в её галактике. Общепринятая идея говорит о том, что это отношение приблизительно постоянное для всех галактик.

Галактики Чёрные дыры

Изображение древних галактик с чёрными дырами. рентгеновские данные показаны голубыми оттенками. Во врезке показана иллюстрация художника о том, как из чёрной дыры вырываются джеты. Источник: X-ray: NASA/CXC/Penn. State/G. Yang et al & NASA/CXC/ICE/M. Mezcua et al.; Optical: NASA/STScI; Illustration: NASA/CXC/A. Jubett

Вместо этого Ян и его коллеги обнаружили, что это отношение намного выше для более крупных галактик. Для галактик, содержащих примерно 100 миллиардов солнечных масс в виде звёзд, отношение приблизительно в 10 раз выше, чем для галактик, обладающих массой звёзд примерно в 10 миллиардов солнечных.

«Очевидный для нас вопрос состоит в том, почему так происходит? Возможно, крупные галактики более эффективно доставляют холодный газ в свои центральные чёрные дыры, чем менее крупные», — Нил Бранд, соавтор работы из Государственного университета Пенсильвании.

Другая группа учёных, независимо от первой, нашла доказательства того, что рост самых крупных чёрных дыр вообще опережает рост массы звёзд в их галактиках. Мар Мезкуа из Института космических исследований в Испании и её коллеги изучили чёрные дыры в одних из самых ярких и самых крупных галактиках во вселенной. Всего было изучено 72 объекта, расположенных в центрах скоплений галактик, располагающихся на расстояниях примерно до 3.5 миллиарда световых лет от Земли. Для этого исследователи воспользовались рентгеновскими данными от «Чандры» и радио информацией от австралийского массива Telescope Compact Array, комплекса VLA (Very Large Array) и VLBA (Very Long Baseline Array).

Мезкуа с коллегами оценила массы чёрных дыр в этих скоплениях галактик при помощи одного известного соотношения, которое показывает взаимосвязь между массой чёрной дыры и рентгеновской эмиссией, связанной с ней. Оказалось, что массы этих дыр были примерно в десять раз больше, чем массы, оценённые другим методом, используя предположение, что чёрные дыры и галактики выросли в тандеме.

«Мы обнаружили чёрные дыры, которые намного больше, чем мы ожидали. Возможно, в этой гонке роста они приняли участие первыми, или они разрастались на максимально возможной скорости в течение миллиардов лет».

Исследователи выяснили, что почти половина чёрных дыр, участвующих в их исследовании, обладали массой, которая, по крайней мере, в 10 миллиардов раз больше Солнца. Получается, что они находятся в экстремальной весовой категории, которую некоторые астрономы называют «ультрамассивными» чёрными дырами.

«Мы знаем, что чёрные дыры — экстремальные объекты. Таким образом, нам не должно казаться странными, что самые неординарные их примеры нарушают правила, которым они, как нам казалось, должны следовать», — Дж. Хлавачек-Ларрондо, соавтор работы из Монреальского университета.

Работа Мезкуа была опубликована в февральском выпуске 2018 года ежемесячного издания Королевского Астрономического Общества, доступна по ссылке (https://arxiv.org/abs/1710.10268). Статья Яна была принята к печати и опубликуется в апреле 2018 года в том же издании. Препринт доступен по ссылке (https://arxiv.org/abs/1710.09399).

По информации Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Comments

  1. Валентин

    Что означает, что масса черной дыры равна миллионам и миллиардам солнечной массы? Если масса черной дыры определяется размером горизонта событий, то как изменяется точка сингулярности? Очевидно (или не очень), в конечном итоге, размером горизонта событий «руководит» эта самая сингулярность! В таком случае сингулярности бывают разные и отличаются величиной плотности, температурой, кривизной. То есть мы приходим к бесконечностям более высокого порядка?

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google