Če se zaradi premišljene velikosti astronomskih predmetov počutite precej ujeto in nepomembno, se boste zaradi tega novega odkritja počutili pozitivno neskončno majhne.
Skoraj nemogoče si je predstavljati tako velik objekt: super masivno črno luknjo, ki je 40 milijard krat masivnejša od našega Sonca. Toda tam je, sedeč v središču super velikanske eliptične galaksije, imenovane Holmberg 15A. Holmberg 15A je oddaljen približno 700 milijonov svetlobnih let, v središču grozdja galaksij Abell 85.
Ta behemoth je bil že prej v križancih astronomov. Prej je bila njegova masa ocenjena na 310 milijard več kot masa Sonca, skoraj nepredstavljiva velikost. Toda ta ocena je temeljila na posrednih meritvah. V tej novi raziskavi so astronomi spremljali gibanje zvezd okoli črne luknje in dosegli 40 milijardkrat večjo maso Sonca.
Ker nova meritev temelji na neposrednem opazovanju, je natančnejša.
Študija, ki opisuje to novo meritev, je bila predložena v The Astrophysical Journal, vendar še ni bila strokovno pregledana. Ime je "Črna luknja v vrednosti 40 milijard sončnih mas v skrajnem jedru Holma 15A, osrednja galaksija Abel 85."
Članek temelji na samo dveh nočnih opazovanjih z instrumentom Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) na zelo velikem teleskopu ESO na opazovalnici Paranal na severu Čila. Z uporabo modelov in opazovanj je ekipa astronomov, ki stojijo za tem delom, opazovala zvezdno kinematiko zvezd, ki krožijo skozi luknjo. Pravijo, da je ta črna luknja rekorderka. "... SMBH v središču Holma 15A je najbolj množična dinamično določena črna luknja doslej."
Da bi bilo jasno, to ni najbolj množičen SMBH, ki so ga kdaj koli našli. Ta naslov vsaj zaenkrat pripada Ultra masivni črni luknji (UMBH) v središču TON 618, izjemno svetlobnem kvazarju v več kot 10 milijard svetlobnih letih. Ta behemoth je 66 milijard krat bolj masiven od Sonca. Toda to UMBH je bilo merjeno posredno, zato je mogoče njegovo merjenje mase popraviti.
Težko si je predstavljati nekaj, kar je 40 milijard krat bolj masivno od Sonca. Če želite to pogledati, si predstavljajte SMBH, ki je v središču našega Osončja, kjer je Sonce. Če bi bil tam, bi se razprostiral do Plutona in daleč naprej.
Pluton je od Sonca oddaljen približno 40 astronomskih enot (AU). Kuiperjev pas se razprostira na približno 50 AU. Heliopavza je oddaljena približno 123 AU od Sonca. Toda ta SMBH bi segala vse do približno 790 AU. To se bliža začetku Oortovega oblaka, ki se začne nekje okoli 1000 AU.
Ne gre samo za velikost SMBH. Po drugih metodah merjenja je celo večja od pričakovane. "SMBH Holma 15A ni samo najbolj množična do danes, ampak je tudi štiri do devetkrat večja od pričakovane glede na velikost zvezdne mase galaksije in zvezdne razpršenosti galaksije," so zapisali avtorji v svojem prispevku.
Toda kako je ta SMBH postala tako velika?
Verjetno je nastala, ko sta se združili dve galaksiji zgodnjega tipa (ETG). V tem primeru bi imela oba ETG osiromašena jedra, kar pomeni, da tam ni veliko zvezd. Po mnenju avtorjev je taka vrsta združitve verjetno redka in pojasnjuje, zakaj je ta zver tako izjemna.
Možno je tudi, da je SMBH Holma 15A rezultat združitve več kot dveh ETG-jev. "... če je Holm 15A v preteklosti doživel nekaj pospešenega razvoja, potem bi bilo mogoče, da ne gre le za binarno črno luknjo, ampak morda zapletenejši scenarij z več črnimi luknjami."
Ekipa astronomov namerava nadaljevati z delom. Menijo, da lahko njihova podrobna analiza razkrije več informacij o zgodovini združitev ogromnih galaksij in črnih luknjah v njihovih središčih.
"Trenutno je Holm 15A le prvi množični ETG s skoraj eksponentnim jedrom, ki je bil dinamično podrobno raziskan. Dinamični modeli in fotometrične razgradnje drugih, podobnih galaksij bi lahko pomagali osvetliti vprašanja, povezana z njihovim nastankom in razvojem. "
Možno je, da bomo še naprej našli večje in večje črne luknje in da bomo morali še naprej izumljati nova imena za kategorije velikosti. Imeli smo črne luknje, nato super masivne črne luknje in zdaj zelo velike črne luknje.
Nekateri astrofiziki trdijo, da obstaja verjetno omejitev tega, kako velika črna luknja lahko pride, preden se njen plin sesuje in preneha rasti. Ta meja znaša približno 50 milijard sončnih mas. Če pa se združita dve črni luknji, ki sta že dosegli to mejo, je mogoča UMBH, ki znaša do 100 milijard sončnih mas.
To je skoraj nepredstavljivo. In če bi se tri črne luknje lahko združile, kaj to pomeni za omejitve mase črnih lukenj?
Vsekakor je treba veliko delati, preden resnično razumemo, od kod prihajajo ti behemoti in kako množični so lahko. Observatorij LIGO je od leta 2018 odkril 10 združitev parov črnih lukenj in pravijo, da bodo morda odkrili eno na teden. Tako ne manjka priložnosti za njihovo preučevanje.
Več:
- Raziskovalni članek: 40-milijardni sončni masalni črni barvi v ekstremnem krogu HOLM 15A, CENTRALNA GALAKIJA ABELL 85
- Novi znanstvenik: Črne luknje imajo omejitev velikosti 50 milijard soncev
- Space Magazine: Kot je bilo pričakovano, novo nadgrajeni LIGO vsak teden najde združitev črne luknje
- Vesoljski časopis: Astronomi vidijo dokaze o supermasivnih črnih luknjah, ki se neposredno oblikujejo v zgodnjem vesolju
- Video vesoljske revije: Supermasivne črne luknje ali njihove galaksije? Kateri je prišel prvi?
