Учёные из США обнаружили самые массивные чёрные дыры Вселенной

Рассмотреть чёрную дыру невозможно, потому художник представbk своё видение центрального региона эллиптической галактики, укрывающего сверхмассивную чёрную дыру (фото Gemini Observatory/иллюстрация Lynette Cook).
Здесь показано сравнение размеров чёрной дыры галактики NGC 3842 (вверху слева само звёздное образование) и нашей солнечной системы √ на врезке внизу (иллюстрация Pete Marenfeld).
Рассмотреть чёрную дыру невозможно, потому художник представbk своё видение центрального региона эллиптической галактики, укрывающего сверхмассивную чёрную дыру (фото Gemini Observatory/иллюстрация Lynette Cook).
Здесь показано сравнение размеров чёрной дыры галактики NGC 3842 (вверху слева само звёздное образование) и нашей солнечной системы √ на врезке внизу (иллюстрация Pete Marenfeld).

Две сверхгигантские чёрные дыры нашли близ центров галактик NGC 3842 и NGC 4889 исследователи из нескольких университетов США. Их масса оказалась так велика, что перевалила за все возможные рамки, предсказанные астрономами ранее.

Масса обоих объектов равняется примерно 10 миллиардам солнечных масс. Обнаруженные чёрные дыры "поедают" всё, что находится в регионе, который примерно в пять раз больше нашей солнечной системы. 

Впрочем, жителям Земли беспокоиться не о чем, обе "пожирательницы" находятся на расстоянии более 300 миллионов световых лет от нашей планеты. Первая (9,7 миллиардов масс Солнца) – в эллиптической галактике NGC 3842 (самой яркой в созвездии Льва), вторая – в эллиптической галактике NGC 4889 (самой яркой в созвездии Волосы Вероники).

На сегодняшний день учёным известно около 63 подтверждённых сверхмассивных чёрных дыр, сидящих в центрах близлежащих галактик. Самая "тяжёлая" из них (6,6 миллиарда солнечных масс) обитает в галактике M87.

"Горизонт событий найденных чёрных дыр простирается в 200 раз дальше орбиты Земли или в пять раз дальше орбиты Плутона", - рассказывает в пресс-релизе университета Калифорнии в Беркли аспирант Николас Макконнелл (Nicholas McConnell). (Николас является первым автором статьи, вышедшей на днях в Nature.)

Из этого региона не может ускользнуть даже свет. Но зона гравитационного воздействия чёрной дыры ещё больше: сфера насчитывает примерно 4000 световых лет в диаметре. "Для сравнения эти чёрные дыры примерно в 2500 раз больше той, что находится в центре Млечного Пути. Её горизонт событий не превышает одной пятой орбиты Меркурия", - добавляет Макконнелл.

Вероятно, обе чёрные дыры являются останками очень ярких ядер галактик, которые населяли юную Вселенную. "В молодой Вселенной было много квазаров или активных ядер галактик. В центрах многих, вероятно, находились гигантские чёрные дыры с массой около 10 миллиардов солнечных, - говорит профессор Чун-Пэй Ма (Chung-Pei Ma). – Эти две сверхмассивные чёрные дыры уж очень похожи по массе на молодые квазары и могут быть недостающим звеном между квазарами и сверхмассивными чёрными дырами, что мы наблюдаем сегодня".

Найденные ныне объекты могут рассказать учёным о том, как появлялись такие объекты и как они росли на пару со своими галактиками. (Сверхмассивные монстры могли набрать "вес", только сливаясь с другими чёрными дырами или "поедая" большие количества газа и звёзд.)

Команда профессора Ма (являющейся астрофизиком-теоретиком) искала "космических бегемотов" целенаправленно, предполагая, что самые массивные чёрные дыры должны быть в центрах самых массивных галактик.

Все самые большие чёрные дыры были найдены в эллиптических галактиках (считается, что они появились в результате слияния двух спиральных галактик). Ма предположила, что и сами эллиптические галактики могут сталкиваться, образуя чёрные дыры массой около 10 миллиардов солнечных. Более того, они могут ещё подрасти, затягивая в свои "объятья" газ, оставшийся после слияния.

Объединившись с астрономами, работающими на разных телескопах США, команда Чун-Пэй пригляделась к центрам ярчайших в своих кластерах эллиптических галактик. Подсчитав по косвенным данным сосредоточенную в их центрах массу (а также объёмы этих областей), учёные пришли к выводу, что там могут сидеть только чёрные дыры.

"Если бы вся эта масса была звёздной, мы бы увидели их яркий свет", - поясняет Ма. Дальнейшее моделирование чёрных дыр астрономы провели на суперкомпьютерах. Теперь они пытаются выяснить, являются ли объекты большими, потому что таковыми были их "родители" или же они "родились" маленькими, но за долгие эпохи "отъелись" и выросли сами.

Отметим, что ещё в 2008 году астрономы университета Турку рапортовали об обнаружении в квазаре OJ 287 чёрной дыры, имеющей массу 18 миллиардов солнечных. Но, как пояснил Вестям.Ru Николас МакКоннелл, те данные были получены при помощи другой модели.

Финны объясняли вариации в свечении квазара при помощи модели, в которой две чёрные дыры кружат вокруг друг друга. При этом диск газа периодически сталкивается с меньшей из них. Только таким образом астрономам удалось описать изменение яркости излучения. Однако позднее не поступило никаких новых данных о том, что описанный процесс происходит на самом деле. Если же предположить, что в центре OJ 287 сидит одна чёрная дыра, стягивающая на себя окружающий газ, то разброс масс будет совсем другим.

Американцы же проводили непосредственной измерение массы по гравитационному воздействию на звёзды в галактиках NGC 3842 и NGC 4889. Тем не менее, в ответе нашему ресурсу Николас не отрицает возможности, что в центре OJ 287 может находиться чёрная дыра с массой сопоставимой с таковым показателем нынешних рекордсменов.

Where Have All the Quasars Gone? from Dunlap Institute on Vimeo.