Ha a csillagászati tárgyak hatalmas méretének megfontolása meglehetősen bűntudatlannak és jelentéktelennek érzi magát, akkor ez az új felfedezés pozitívan végtelennek érzi magát.
Szinte lehetetlen elképzelni egy ilyen nagy tárgyat: egy szuper masszív fekete lyukot, amely 40 milliárdszor hatalmasabb, mint a Napunk. De ott van, egy szuper óriás, elliptikus galaxis közepén ülve, a Holmberg 15A néven. A Holmberg 15A körülbelül 700 millió fényévre fekszik, az Abell 85 galaxis klaszter központjában.
Ez a behemoth korábban volt a csillagászok keresztezésében. Korábban a tömegét a Nap tömegének 310 milliárd-szorosára becsülték, ez szinte elképzelhetetlen méretű. Ez a becslés azonban közvetett méréseken alapult. Ebben az új tanulmányban a csillagászok nyomon követték a csillagok mozgását a fekete lyuk körül, és a Nap tömegének 40 milliárd-szorosával jöttek elő.
Mivel ez az új mérés közvetlen megfigyelésen alapul, pontosabb.
Az új mérést körvonalazó tanulmányt benyújtották az Astrophysical Journal-hoz, ám ezt még nem vizsgálták meg. Ennek címe: „40 milliárd napelemes tömegű fekete lyuk a Holm 15A szélsőséges magjában, az Abell 85 központi galaxisában”.
A cikk mindössze két éjszakás megfigyelésen alapszik a Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) műszerrel az ESO nagyon nagy távcsövével (VLT) az észak-chilei Paranal obszervatóriumban. Modellek és megfigyelések felhasználásával a csillagászok e munkája mögött megfigyelték a lyukat keringő csillagok csillagcsillagját. Azt mondják, hogy ez a fekete lyuk rekord megszakító. "… A Holm 15A közepén található SMBH a legtömegközlekedésben dinamikusan meghatározott fekete lyuk eddig."
Egyértelművé téve, hogy ez nem a legtömegebb SMBH, amit valaha találtak. Ez a cím legalább egyelőre a TON 618 központjában levő ultramasszív fekete lyukhoz (UMBH) tartozik, amely egy rendkívül világító kvazár több mint 10 milliárd fényévnyire van. Ez a behemoth 66 milliárdszor hatalmasabb, mint a Nap. De ezt az UMBH-t közvetett módon mérték, így tömegmérését felülvizsgálhatjuk.
Kihívás elképzelni valamit, amely 40 milliárdszor hatalmasabb, mint a Nap. A perspektíva szempontjából képzelje el ezt az SMBH-t, amely a Naprendszerünk közepén található, ahol a Nap van. Ha ott lenne, akkor kiterjed Plutonra, és messze túl is.
Plutó mintegy 40 csillagászati egység (AU) van a Naptól. És a Kuiperi öv körülbelül 50 AU-ra terjed ki. A heliopause kb. 123 AU van a Naptól. De ez az SMBH egészen kb. 790 AU-ig terjedne. Ez közel áll az Oort Cloud kezdetéhez, amely valahol 1000 AU körül kezdődik.
Figyelemre méltó nem csak az SMBH mérete. Más mérési módszerek szerint a vártnál nagyobb is. "A Holm 15A SMBH nemcsak a legtömegebb a mai napig, hanem négy-kilencszer nagyobb is a vártnál, figyelembe véve a galaxis dudorának csillagtömegét és a galaxis csillagsebességi eloszlását.” - mondták a szerzők papírjukban.
De hogyan lett ilyen nagy az SMBH?
Valószínűleg akkor alakult ki, amikor két korai típusú galaxis (ETG) összeolvadt. Ebben az esetben mindkét ETG-nek kimerültek a magjai, azaz nincs sok csillag ott. A szerzők szerint ez a fajta egyesülés valószínűleg ritka, és megmagyarázza, hogy ez a vadállat miért olyan figyelemre méltó.
Az is előfordulhat, hogy a Holm 15A SMBH-je több mint két ETG egyesülésének eredménye. "... ha a Holm 15A a múltban valamilyen korai felgyorsult evolúciót tapasztal, akkor valószínűleg nem csak egy bináris fekete lyuk volt benne, hanem esetleg egy bonyolultabb forgatókönyv több fekete lyukkal."
A csillagászok csapata folytatni kívánja munkáját. Úgy gondolják, hogy részletes elemzésük több információt fedhet fel a hatalmas galaxisok egyesülési történetéről és a központjaikban lévő fekete lyukakról.
„Jelenleg a Holm 15A csak az első hatalmas ETG közel-exponenciális maggal, amelyet dinamikusan részletesen vizsgáltak. Más hasonló galaxisok dinamikus modelljei és fotometrikus bomlása segíthetne jobban megvilágítani a kialakulással és evolúcióval kapcsolatos kérdéseket. "
Lehetséges, hogy továbbra is nagyobb és nagyobb fekete lyukakat találunk, és továbbra is új neveket kell kitalálnia a méretkategóriákhoz. Fekete lyukak voltak, akkor szuper masszív fekete lyukak, és most ultra masszív fekete lyukaink.
Egyes asztrofizikusok szerint valószínűleg korlátozott annak a lehetősége, hogy egy fekete lyuk mekkora lehet, mielőtt gázkorongja összeomlik, és nem növekszik. Ez a határ körülbelül 50 milliárd napenergiát jelent. De ha két fekete lyuk egyesül, amelyek már elérik ezt a határértéket, akkor lehetséges egy UMBH, amely akár 100 milliárd napenergiát is elérhet.
Ez szinte elképzelhetetlen. És ha három fekete lyuk összeolvadhat, mit jelent ez a fekete lyuk tömegkorlátozásakor?
Mindenesetre még sok tennivaló van, mielőtt valóban megértjük, honnan származnak ezek a behemótok és mekkora tömeget lehet elérni. A LIGO Megfigyelőközpont 2018-tól 10 fekete lyukpárok egyesülését fedezte fel, és azt mondják, hogy végül heti egyet fedezhetnek fel. Tehát nem hiányzik lehetősége annak tanulmányozására.
Több:
- Kutatási cikk: 40 MILJÁRÓS SOLÁR MÁS FEKETE lyuk a Holm 15A extrém szélében, az ABELL 85 KÖZPONTI GALAKSA
- Új tudós: A fekete lyukak méretkorlátja 50 milliárd nap
- Space Magazine: A várakozások szerint az újonnan frissített LIGO minden héten talál fekete lyukat
- Space Magazine: A csillagászok látják a közvetlenül a korai univerzumban közvetlenül kialakuló szupermasszív fekete lyukak bizonyítékait
- Space Magazine videó: Supermasszív fekete lyukak vagy galaxisuk? Melyik jött előbb?
