Инфо

Претраживање црних рупа у удаљеним галаксијама

Претраживање црних рупа у удаљеним галаксијама

Црне рупе су чудне звери у космичком зоолошком врту. Долазе у две "врсте": звјездани и супермасивни. Сада је добро познато да већина галаксија има много црних рупа звездане масе расутих по свим. Обично их ствара смрт звезда у експлозијама супернове. Понекад их пронађемо у бинарним системима, где црна рупа и бели патуљак или нека друга врста звезде раде орбитални плес једни са другима.

Умјетничка концепција црне рупе звјездане масе (у плавом) шеширу вјероватно се формирала када се срушила супермасивна звијезда, хранећи се материјалом избаченим из оближње звијезде. ЕСА, НАСА и Фелик Мирабел)

Упознајте Бехемоте

Највеће црне рупе, супермасиви, сашивене су у срцима галаксија и садрже масу милиона или милијарди звезда. Барем мало свог времена проводе губећи материјал у непосредном окружењу. Већина супермасивних црних рупа о којима астрономи знају је сабрана у галаксије које су саме повезане у гроздове. Највећа до сада пронађена има масу од 21 милијарде сунаца и држи суд у језгри галаксије у кластеру Коме. Кома је огромна конгломерација која лежи 336 милиона светлосних година од галаксије Млечни пут.

Срце Комове кластера галаксија; једна од галаксија садржи најмасовнију црну рупу икад пронађену. Ова ХСТ слика открива галаксије и глобуларне кластере повезане са језгром кластера. НАСА / ЕСА / СТСцИ

То није било једино велико вани. Астрономи су такође пронашли црну рупу од 17 милијарди сунчевих маса увучену у језгро галаксије зване НГЦ 1600, која је и сама у космичкој залеђу у којој постоји само око 20 галаксија. Пошто већина заиста великих црних рупа живи у "великим градовима" (то јест у добро насељеним кластерима галаксија) проналазећи ову у галактичким штаповима, астрономима говори да се морало догодити нешто необично да се створи у њеној тренутној галаксији .

Спајање галаксија и нагомилавања црних рупа

Дакле, како се монструозна црна рупа одстиче у галаксији малог града? Једно могуће објашњење је да се оно спојило са другом црном рупом у неком тренутку далеке прошлости. У раној историји свемира, интеракције галаксија биле су много чешће, правећи све веће од мањих.

Судари галаксија доприносе стварању супермасивних црних рупа. Ова свемирска телескоп Хуббле приказује судар назван Антене. Током судара биће формиране милијарде звезда и било које централне црне рупе у свакој од галаксија које се сударају могу се стопити у формирање све већих чудовишта. НАСА / ЕСА.СТСцИ

Када се две галаксије спајају, не само да се њихове звезде и гас и прашина помешају, већ и њихове централне црне рупе (ако их имају и већина галаксија) мигрирају у језгро новоформиране, масивније галаксије. Тамо орбитирају једни друге и постају оно што се назива "бинарна црна рупа". Било које звезде или облаци гаса и прашине су у двострукој опасности од гравитационог повлачења тих црних рупа. Међутим, овај материјал може заиста украсти замах из црних рупа (под условом да не падне право у њих). Када се то догоди, звезде беже, остављајући црне рупе са мање замаха. Почињу се приближавати заједно и на крају се спајају како би створили бешумо црну рупу. Наставља расти грицкањем гаса који се током судара усадио у језгру.

Расте масивна црна рупа

Па, како је црна рупа НГЦ 1600 постала толико масивна? Највероватније објашњење је да је у једном тренутку свог раног живота био изузетно гладан, што га је навело да усиса пуно гаса и другог материјала.

Тај огромни апетит може објаснити и зашто је галаксија домаћин у тако малом кластеру, у поређењу с другим супермасивим црним рупама у галаксијама у срцима много већих кластера. НГЦ 1600 је највећа, најмасовнија галаксија у својој групи. Такође је три пута светлији од било које друге галаксије у близини. Та огромна разлика у осветљености није нешто што су астрономи видели у другим групама.

Већи део гаса из галаксије потрошен је давно када је црна рупа блистала као сјајан квазар из материјала који је у њу улетео у загрејану плазму. У модерно доба, централна црна рупа НГЦ 1600 је релативно тиха. У ствари, астрономи су га звали "успаваним дивом". То објашњава зашто то није откривено у ранијим истраживањима галаксије. Астрономи су налетели на ово огромно чудовиште док су мерили брзине оближњих звезда. Интензивно гравитационо поље црне рупе утиче на кретање и брзину звезда. Једном када су астрономи успели да мере те брзине, могли су да одреде масу црне рупе.

Како астрономи уопште проналазе црну рупу?

Астрономи су користили посебне инструменте у Опсерваторију Близанци на Хавајима да би проучавали светлост која долази од звезда близу црне рупе у НГЦ 1600. Неке од тих звезда круже црном рупом, а тај се покрет појављује у отиску звезда (названом њеном спектар). Друге звезде имале су покрете који наговештавају да су се некоћ преблизу црној рупи повукли и гравитационо одлетјели у више или мање равну линију из језгра галаксије. То има смисла од тада Хуббле свемирски телескоп подаци су такође показали да је језгро врло слабо. Очекивали бисте то ако би црна рупа избацила звезде даље од себе. Могуће је да језгро НГЦ 1600 избаци довољно звезда да направи 40 милијарди сунца. То говори астрономима да је у срцу ове галаксије скривена прилично моћна и масивна црна рупа која се налази око 209 милиона светлосних година од Земље.

Инструменти прикључени на Опсерваториј Близанци могу се користити за проучавање отисака прстију светлости који извире из подручја око црних рупа, попут оне у НГЦ 1600. Опсерваториј Близанци

Кључне Такеаваис

  • Црне рупе постоје у многим галаксијама. Језгре спирала и елиптичних обично садрже супермасивне црне рупе.
  • Елиптична галаксија НГЦ 1600 има прилично масивну црну рупу у свом срцу.
  • Астрономи раде на разумевању зашто ова галаксија има тако масивну црну рупу.

Извори

  • „Поглед на дивовску елиптичну галаксију НГЦ 1600.“ХубблеСите - Телескоп - Хуббле Ессентиалс - О Едвину Хубблеу, хубблесите.орг/имаге/3723/невс.
  • Дунбар, Бриан. "Шта је црна рупа?"НАСА, НАСА, 21. маја 2015. године, ввв.наса.гов/аудиенце/форстудентс/к-4/сториес/наса-кновс/вхат-ис-а-блацк-холе-к4.хтмл.
  • НАСА, НАСА, сциенце.наса.гов/астропхисицс/фоцус-ареас/блацк-холес.