Astronoomid on märganud Abell 85 galaktikate klastris 40 miljardit päikesemassi musta auku. Nad leidsid behemoti spektrivaatluste abil väga suure teleskoobiga (VLT.). Mustade aukude massimõõtmisi on vaid mõni üksik ja Maast umbes 700 miljoni valgusaasta kaugusel on see kõige kaugem.
Abell 85 klastri sees asub Holm 15A, eredaim klastriga galaktika (BCG.) See tähendab, et see on kõige eredam galaktika Abell 85 klastris. Holmi 15A kese on hajus ja väga nõrk, ehkki galaktika ise on väga helendav ja sellel on nähtav tähtede mass kokku kaks triljonit päikese massi. See ilmne lahknevus haaras Max Plancki Maavälise Füüsika Instituudi (MPE) ja Müncheni ülikooli vaatluskeskuse (USM) teadlasi.
Uut uuringut juhtis MPE teadlane Jens Thomas. Hajus keskpiirkond Holmi 15A-s on peaaegu sama suur kui Suur Magellaani pilv ja Thomase ja teiste astronoomide arvates oli see aimugi, et kohal oli tohutult massiivne must auk. Selle ulatusliku hajusa piirkonna uurimiseks kasutas meeskond VLT spektromeetri MUSE ja USM Wendelsteini vaatluskeskuse andmeid.
Thomas ütles oma pressiteates: "Supermassiivsete mustade aukude otseseid massimõõtmisi on vaid mõnikümmend ja kunagi varem pole seda nii kaugele proovitud. Kuid meil oli selles konkreetses galaktikas juba mingi ettekujutus Musta augu suurusest, nii et proovisime seda. ”
Mõlema teleskoobi andmed võimaldasid meeskonnal teostada massiarvestuse, mis põhines otseselt galaktika tuuma ümbritsevatel täheliigutustel. Kui andmed olid olemas, ilmnes 40 miljardi päikese massi supermassiivne must auk, mis tegi sellest teadaoleva universumi kõige massiivsema musta augu.
"See on mitu korda suurem, kui võib arvata kaudsetest mõõtmistest, näiteks tähtede mass või kiiruse hajumine," ütles MPE vanemteadur ja LMU õppejõud Roberto Saglia.
Holm 15A keskpunktis on väga madal, hajunud pinna heledus. See on palju õhem kui teistes elliptilistes galaktikates. See on aimugi, et selle behemoti loonud ühinemiste käigus on paljud tähed keskelt välja heidetud. Mõningaid selle uuringu andmeid aitas analüüsida LMU doktorant Kianusch Mehrgan. Samas pressiteates ütles Mehrgan: “Sisemise südamiku valgusprofiil on samuti väga tasane. See tähendab, et suurem osa keskuse tähtedest pidi varasemate ühinemiste tõttu toimuma. "
Holm 15A on varajase tüüpi galaktika ehk ETG. Laialdaselt aktsepteeritud vaates moodustuvad seda tüüpi massiivsete galaktikate tuumad protsessi tõttu, mida nimetatakse “tuuma küürimiseks”. Kui kaks galaktikat ühinevad, ühinevad ka nende mustad augud. Kõigil neil gravitatsioonilistel vastasmõjudel on tähtede pildil efekt, väljutades need südamikust. Kui südamikku ei jää gaasi, ei saa moodustuda uusi tähti, mis viib selle tühjendatud südamikuni.
Tegelikult viitab Holm 15A kerge profiil sellele, et kahel ühinenud elliptilisel galaktikal olid varasemate ühinemiste tuumad ammendunud. Nii et tühjendatud hajus tohutu tuum oli aimugi, et keskel asub tohutu must auk.
"Uuema põlvkonna galaktikate ühinemiste arvutisimulatsioonid andsid meile ennustusi, mis vastavad vaadeldud omadustele üsna hästi," ütles Jens Thomas, kes esitas ka dünaamilised mudelid. Need simulatsioonid hõlmavad tähtede ja musta augu binaarsete interaktsioone, kuid ülioluline koostisosa on kaks elliptilist galaktikat, millel on juba ammendatud tuum. See tähendab, et valgusprofiili kuju ja tähtede trajektoorid sisaldavad väärtuslikku arheoloogilist teavet tuuma moodustumise konkreetsete asjaolude kohta selles galaktikas - nagu ka teistes väga massiivsetes galaktikates. ”
Kerge profiili ja musta augu massi vaheline seos võib viia mustade aukude parema mõistmiseni ja uue mooduseni nende massi mõõtmiseks.
Enamik supermassiivseid mustaid auke on otse mõõtmiseks liiga kauged. Kuid see uurimus osutab heleduse ja massi uuele suhtele. Iga kord, kui kaks musta auku ühinevad, suureneb mass, kuid tähed väljutatakse ja galaktiline tuum muutub tuhmimaks, eeldades, et uute tähtede moodustamiseks on gaasi puudu.
Meeskond kavatseb oma mudelit edasi arendada ja see võib ulatuda kaugemale kui ainult mustade aukude massi mõõtmine. Oma töös ütlevad nad: "Meie tulemused viitavad sellele, et keskne valgusprofiili täpne kuju ja tähe orbiitide jaotuse üksikasjad kesklinnas sisaldavad väärtuslikku teavet väga massiivsete galaktikate ühinemise ajaloo kohta".
Enamiku mustade aukude mass määratakse galaktika keskpunkti lähedal asuvate tähtede liikumise mõõtmise teel. Väga kaugetes galaktikates pole nende tähtede liikumist võimalik kindlaks teha. Kuid see uus valguse ja massi suhe võib olla aluseks kaugemate mustade aukude massi mõõtmisel. Nagu autorid oma töös ütlevad: „Tuumagalaktikates skaleeruvad musta augu massid keskmiselt tähepinna heleduse ja tsentraalse tähemassi tihedusega - sealhulgas Holmi 15A puhul. Näitame seda korrelatsiooni siin esimest korda. ”
Kui see korrelatsioon püsib, võib olla ainult aja küsimus, enne kui selle 40 miljardi suuruse päikeseenergia massi must auk on eemaldatud ja selle asemele tuleb uus, veelgi massiivsem must auk.
Veel:
- Pressiteade: raskekaal Abell 85 keskgalaktika südames
- Uurimistöö: 40 MILJARITSE MITMESUGUSTE MASSIDE MUST AUG HOLM 15A KORRALIKAS KORRAS, ABELLI 85 KESK-GALAXIA
- Kosmoseajakirja video: ülikerged mustad augud või nende galaktikad? Kumb tuli esimesena?
