Астрофизики вычислили параметры величайшей черной дыры

С помощью орбитальных и наземных телескопов, включая космический телескоп «Хаббл», ученым удалось произвести точные замеры так называемого горизонта событий центральной черной дыры в эллиптической галактике NGC 4889.

Как сообщается на сайте «Хаббла», используя это устройство, ученые смогли определить пределы горизонта событий самой крупной черной дыры из известных в настоящее время науке, то есть фактически — вычислить ее диаметр.

Принято считать, что многие массивные галактики содержат в центральной части минимум одну сверхмассивную черную дыру. Пока остается загадкой, вследствие чего они образуются. На основе наблюдений за окружающим дыры искривленным пространством можно сделать вывод, что их масса обычно колеблется от миллиона до нескольких миллиардов масс Солнца.

Прежде звание крупнейшей черной дыры принадлежало центральному объекту галактики М87, входящей в созвездие Девы и удаленной от Земли на 53 миллиона световых лет. Теперь ее показатели побила черная дыра, принадлежащая галактике NGC 4889 из созвездия Волосы Вероники. Эта галактика расположена на расстоянии около 335 миллионов световых лет от Земли. По предыдущим данным, возможная масса черной дыры варьировалась от 9,8 миллиарда солнечных масс до 27 миллиардов. Препятствием при измерении массы является текущее «мертвое» состояние галактики NGC 4889. Причиной этого стало уничтожение черной дырой всех запасов холодного газа, служащего материалом для образования новых звезд. В настоящее время она «простаивает без дела», почти не захватывая космического вещества и не выделяя излучений в виде раскаленных частиц плазмы.

Последние замеры, осуществленные с применением «Хаббла» и комплекса других телескопов, дали возможность вычислить расположение горизонта событий этого объекта — участка сферы, в котором сосредоточена гравитационная мощь черной дыры. Пересекая его, материя и свет навсегда поглощаются. Диаметр сферы, именуемый физиками как «шварцшильдовский», это и есть, по сути, аналогичный параметр черной дыры, который позволяет точнее определить ее массу.

Судя по результатам исследования, данный объект действительно обладает гигантскими размерами: за границами ее горизонта без труда разместился бы десяток Солнечных систем, следующих одна за другой. Диаметр черной дыры равен 130 миллиардам километров. Для примера, черные дыры, которые породили недавно обнаруженные гравитационные волны, имели диаметр около 200 километров. Исходя из этого показателя, черная дыра обладает массой 21 миллиард солнечных масс, что чуть ниже максимальных предполагаемых ранее значений. Но все же это не исключает, что галактика NGC 4889 хранит в себе одну из самых огромных черных дыр.

По мнению ученых, за черной дырой можно наблюдать прямо из дома. Черные дыры — одни из самых мощных, но сложных для понимания объектов во Вселенной. Поведение этих таинственных тел мало изучено, так как они находятся вне пределов досягаемости человеческого зрения.

Чтобы выяснить, где именно располагаются черные дыры, ученые долгое время использовали телескопы с рентгеновскими или гамма-лучами, однако новое исследование предполагает, что наблюдать черную дыру можно при помощи стандартного оптического 8-дюймового телескопа. Это осуществимо, даже если наблюдения будут проводиться с телескопа, расположенного на заднем дворе.

Как это происходит? Исследование ученых из Киотского университета, Японского агентства аэрокосмических исследований, Университета Хиросимы, Рочестерского технологического института и Института физико-химических исследований показывает, как наблюдать за черной дырой прямо из дома, на примере черной дыры в звездной системе V404 Лебедя

Один из распространенных типов черных дыр — микроквазар, который создает пара из обычной звезды и «мертвой», ставшей черной дырой, поглощающей все вокруг себя. Объект выбрасывает в космос огромные объемы рентгеновского излучения, а также слабый свет (фотоны низких энергий). Исследователи отмечают, что для наблюдений достаточно телескопа диаметром 20 см (8 дюймов), что вполне доступно астроному-любителю.

Конечно, не каждая черная дыра — подходящий кандидат для наземного наблюдения. Микроквазар должен быть достаточно близок к Земле, чтобы его можно было увидеть в телескоп. Если микроквазары удалены от Земли, видимый свет из их окрестностей исчезает во время длинного путешествия на Землю, так как его поглощает межзвездное вещество. Также вспышки, когда черные дыры становятся более чем в 100 раз ярче, характерны не для всех объектов и происходят раз в несколько десятилетий.

Источник