A csillagászok 40 milliárd napelemes tömegű fekete lyukat észleltek az Abell 85 galaxiscsoportjában. Spektrális megfigyelésekkel találták a behemótot a Nagyon Nagy Teleszkóppal (VLT.). Csak néhány közvetlen tömegmérés történt a fekete lyukakon, és a Földtől mintegy 700 millió fényévre ez a legtávolabbi.
Az Abell 85 klaszter belsejében található a Holm 15A, a legfényesebb klaszter-galaxis (BCG.). Ez azt jelenti, hogy ez az Abell 85 klaszter legfényesebb galaxisa. A Holm 15A középpontja diffúz és nagyon halvány, bár maga a galaxis nagyon világító, és látható csillagtömege két billió napenergiával rendelkezik. Ez a nyilvánvaló eltérés a Max Planck Földönkívüli Fizikai Intézet (MPE) és a müncheni egyetemi obszervatórium (USM) kutatóinak a figyelmét felvette.
Az új vizsgálatot Jens Thomas, az MPE tudós vezette. A diffúz középső régió a Holm 15A-ban majdnem olyan nagy, mint a Nagy Magellán-felhő, és Thomas és a többi csillagász szerint ez volt a nyom, hogy egy hatalmas masszív fekete lyuk van jelen. A munkacsoport a VUSE és a USM Wendelstein Obszervatórium MUSE spektrométerének adatait felhasználva tanulmányozta ezt a hatalmas diffúz régiót.
A sajtóközleményben Thomas kijelentette: „Csak néhány tucat közvetlen tömegmérés van a szupermasszív fekete lyukakról, és még soha nem próbáltak ilyen távolságra. De már volt valami elképzelésünk a fekete lyuk méretéről ebben a konkrét galaxisban, így kipróbáltuk.
Mindkét távcső adatai lehetővé tették a csapat számára a tömegbecslés elvégzését, közvetlenül a galaxis magja körül lévő csillagmozgások alapján. Amikor az adatok bekerültek, a 40 milliárd napelemes tömegű szupermasszív fekete lyuk felfedésre került, és ez az ismert világegyetem legnagyobb tömegű fekete lyukát jelenti.
"Ez többször meghaladja a közvetett mérésekből, például a csillagtömegből vagy a csillagok sebességbeli eloszlásából számított várakozásokat" - mondta Roberto Saglia, az MPE vezető tudósa és az LMU oktatója.
A Holm 15A középpontjának nagyon alacsony, diffúz felületi fényereje van. Sokkal halványabb, mint más elliptikus galaxisokban. Ez egy nyom, hogy sok csillagot kiűztek a központból az összefonódások során, amelyek ezt a behemótot teremtették. Kianusch Mehrgan LMU doktorandusz segített a tanulmány egyes adatainak elemzésében. Ugyanebben a sajtóközleményben Mehrgan azt mondta: „A belső mag könnyű profilja szintén nagyon lapos. Ez azt jelenti, hogy a központ közepén lévő csillagok többségét a korábbi egyesülések közötti kölcsönhatások miatt ki kellett űzni. ”
A Holm 15A egy korai típusú galaxis, vagy ETG. Az általánosan elfogadott nézet szerint az ilyen típusú hatalmas galaxisok magjai a „magmosásnak” nevezett folyamatnak köszönhetően alakulnak ki. Amikor két galaxis összeolvad, fekete lyukaik is összeolvadnak. Mindezek a gravitációs kölcsönhatások csillogó hatást gyakorolnak a csillagokra, és kiszorítják őket a magokból. Ha a magban nem marad gáz, akkor új csillagok nem alakulhatnak ki, ami a kimerült magfajtához vezet.
Valójában a Holm 15A fényprofilja azt sugallja, hogy a két elliptikus galaxis, amelyek összeolvadtak, már kimerítették a magokat az előző egyesülésekből. Tehát ez a kimerült, diffúz, hatalmas mag volt a nyom, hogy egy hatalmas fekete lyuk fekszik a központban.
"A galaxisok összeolvadásának számítógépes szimulációinak legújabb generációja olyan előrejelzéseket adott nekünk, amelyek valóban nagyon jól megfelelnek a megfigyelt tulajdonságoknak" - mondta Jens Thomas, aki szintén a dinamikus modelleket szolgáltatta. Ezek a szimulációk tartalmazzák a csillagok és a fekete lyukú bináris kölcsönhatásokat, de a legfontosabb összetevő két elliptikus galaxis, amelyeknek már vannak kimerült magai. Ez azt jelenti, hogy a fényprofil alakja és a csillagok pályája értékes régészeti információkat tartalmaz a magképződés konkrét körülményeiről ebben a galaxisban, valamint más nagyon hatalmas galaxisokban. ”
A világos profil és a fekete lyuk tömege közötti kapcsolat a fekete lyukak jobb megértéséhez és tömegük új mérési módjához vezethet.
A legtöbb szupermasszív fekete lyuk túl távol van ahhoz, hogy közvetlenül mérje. Ez a kutatás azonban a fényerő és a tömeg közötti új kapcsolatra mutat. Minden alkalommal, amikor két fekete lyuk egyesül, a tömeg növekszik, de a csillagok kiszabadulnak és a galaktikus mag tompul, feltételezve, hogy nincs gáz az új csillagok kialakulásához.
A csapat tovább akarja fejleszteni a modellüket, és ez tovább terjedhet, nem csupán a fekete lyukak tömegének mérése. Papírjukban azt mondják: "Eredményeink azt sugallják, hogy a központi fényprofil pontos alakja, valamint a csillagpályák eloszlása a központban értékes információkat tartalmaz a nagyon hatalmas galaxisok összeolvadási történetéről".
A legtöbb fekete lyuk tömegét úgy határozzuk meg, hogy mérjük a csillagok mozgását a galaktikus központ közelében. Nagyon távoli galaxisokban a csillagok mozgását nem lehet meghatározni. De a fény és a tömeg közötti új kapcsolat alapul szolgálhat a távolabbi fekete lyukak tömegének méréséhez. Ahogy a szerzők azt mondják a cikkükben: „A galaxisokban a fekete lyukak tömege fordítva áll a központi csillagfelület fényességével és a központi csillagtömeg-sűrűséggel - ideértve a Holm 15A-t is. Itt mutatjuk be ezt a korrelációt először. ”
Ha ez a korreláció fennáll, akkor valószínűleg csak idő kérdése, hogy ezt a 40 milliárd napelemes tömegű fekete lyukot kitöröljék, és egy új, még hatalmasabb fekete lyuk kerül helyére.
Több:
- Sajtóközlemény: Nehézsúly az Abell 85 központi galaxis szívében
- Kutatási cikk: 40 MILJÁRÓS SOLÁR MÁS FEKETE lyuk a Holm 15A extrém szélében, az ABELL 85 KÖZPONTI GALAKSA
- Space Magazine videó: Supermasszív fekete lyukak vagy galaxisuk? Melyik jött előbb?
