Астрономы создали новый метод взвешивания самых экстремальных черных дыр во Вселенной

Черная дыра изображение

Квазары — активные ядра галактик на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная черная дыра поглощает окружающее вещество и формирует аккреционный диск.

Эти черные дыры поглощают материал и выделяют огромное количество радиации, и теперь астрономы протестировали новый метод, чтобы выяснить, насколько на самом деле тяжелы эти сверхмассивные черные дыры. Точные измерения их свойств помогают нам лучше понять эти объекты, а также улучшить понимание самой Вселенной.

Работа ученых была опубликована в The Astrophysical Journal.

Квазары настолько яркие, что их можно увидеть даже с невероятных расстояний. С помощью этого нового метода — спектроастрометрии — исследователи могут узнать, насколько велика черная дыра и как газ движется вокруг нее.

Ключом к этому является определение «широкой области эмиссионных линий» (BLR). Газ вокруг черной дыры очень энергичен и движется со скоростью несколько тысяч километров в секунду. Все это создает определенные сигналы в BLR. Команда продемонстрировала, что можно оценить всю структуру по одной линии излучения, так называемой линии альфа водорода (Hα).

Ученые измерили Hα для квазара J2123-0050, расположенного в созвездии Водолея. Свет этого квазара появился еще в те времена, когда космосу было всего 2,9 млрд. лет. По оценкам метода, сверхмассивная черная дыра весит не более 1,8 млрд. масс нашего Солнца. Это почти в 400 раз тяжелее сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики.

«Определение точной массы еще не было основной целью этих первых наблюдений на всех. Вместо этого мы хотели показать, что метод спектроастрометрии в принципе может обнаружить кинематическую сигнатуру масс центральных квазаров с помощью 8-метровых телескопов, уже доступных сегодня», — сказал соавтор Йорг-Уве Потт, глава рабочей группы в Институте Макса Планка.

Тот факт, что такое измерение стало возможным, предвещает новый захватывающий способ изучения крупнейших черных дыр, и его можно использовать в сочетании с другими методами. Обсерватории следующего поколения смогут использовать этот метод с еще лучшими результатами.

«Благодаря значительно повышенной чувствительности космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и чрезвычайно большого телескопа (ELT с диаметром главного зеркала 39 м.), которые в настоящее время строятся, мы скоро сможем определять массы квазаров на самых высоких красных смещениях», — добавил Джо Хеннави.

В настоящее время команда работает над планированием наблюдательных кампаний, которые будут предприняты с ELT, когда он начнет наблюдения в 2027 году.

«Мы будем использовать ELT для астрометрических измерений множества квазаров на разных расстояниях за одну ночь, что позволит нам непосредственно наблюдать космологическую эволюцию масс черных дыр», — прокомментировал ведущий автор исследования Феликс Боско.

Ранее Курсор писал, что ученые предположили, что сферы Дайсона вокруг черных дыр могут быть источником энергии для инопланетян. Сферы Дайсона — это теоретические мегаструктуры, которые развитые цивилизации могут использовать для извлечения как можно большего количества энергии из звезды.

Курсор также сообщал, что астрономы пытаются выяснить, как Вселенная отражается возле черных дыр. Давно известно, что вблизи черных дыр пространство искривлено настолько, что даже лучи света могут огибать их несколько раз.

Физики впервые подтвердили одну из теорий Стивена Хокинга о черных дырах. Физики впервые экспериментально подтвердили одну из теорий Стивена Хокинга о черных дырах. Теорема Хокинга предсказала, что площадь горизонта событий черной дыры никогда не может уменьшиться.

Курсор также писал о катаклизме нового типа в космосе: обнаружено первое слияние черной дыры и нейтронной звезды.

Астрономы обнаружили рекордную черную дыру. Объект находится на расстоянии 12,7 млрд. световых лет от Земли.

Ученые обнаружили необычную черную дыру. Новое исследование показало, что самая первая обнаруженная черная дыра намного больше, чем предполагалось.

Курсор уже сообщал, что ученые опровергли популярное представление о черных дырах. Астрофизики Массачусетского университета в Дартмуте и Университета Род-Айленда опровергли популярное представление о черных дырах, так называемую «теорему об отсутствии волос».

Зафиксировано столкновение черной дыры с загадочным объектом. Астрофизики из нескольких университетов США зафиксировали столкновение черной дыры с объектом, «который не должен существовать».

Стало известно, что ученые предсказали гибель необычной черной экзопланеты.

Ранее Курсор писал, что 20 планет за пределами Солнечной системы более пригодны для жизни, чем Земля, а астрономы уже назвали четыре самые многообещающие планеты для жизни.

Напомним, Курсор сообщал о том, что астрономы обнаружили новые теплые экзопланеты, а также раскрыли тайну самой загадочной галактики.

Читайте последние новости Израиля и мира на канале Курсора в Telegram.

Автор материала:
Таня Нати
ТЭГИ: