01 февруари 2023
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Втората най-близка свръхмасивна черна дупка може да е в близка галактика джудже

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 30 ноември 2022 в 00:01 42260
Лъв I се появява като бледо петно вдясно от ярката звезда Регул. Астрономите твърдят, че тя изглежда има свръхмасивна черна дупка. Кредит: Scott Anttila Anttler

В космическия квартал на Млечния път има малка галактика, наречена Лъв 1. Това е сфероидно джудже, което се намира на по-малко от милион светлинни години от нас. Изненадващо, то има свръхмасивна черна дупка приблизително със същата маса като Стрелец A* в нашата галактика. Това е необичайно по няколко причини и астрономите искат да знаят повече за него.

Името на свръхмасивната черна дупка в центъра на галактиката е Лъв 1*. Самата галактика е трудна за наблюдение поради близостта й до ярката звезда Регул. Черната дупка Лъв 1* също е трудна за наблюдение. Тя не е светла, въпреки че поглъща материал.

И така, астрономите от Центъра по астрофизика | Harvard & Smithsonian, разработват метод за изследването ѝ и да разберат как тази чудовищна свръхмасивна черна дупка може да съществува в такава малка галактика.

„Черните дупки са много неуловими обекти и понякога им харесва да си играят на криеница с нас", казва Фабио Пакучи (Fabio Pacucci), водещ автор на проучване, публикувано тази седмица. "Светлинните лъчи не могат да избягат от техните хоризонти на събитията, но околната среда около тях може да бъде изключително ярка - ако достатъчно материал попадне в гравитационния им кладенец. Но ако черната дупка не акумулира маса и затова тя не излъчва светлина и става невъзможно да бъде открита с нашите телескопи."

Лъв 1 и неговата черна дупка

Съществуването на свръхмасивната черна дупка в тази галактика е предположено през 2021 г. от астрономи, които забелязват, че звездите в "сърцето" на Лъв 1 се ускоряват при приближаването си към центъра на галактиката. Това е добро доказателство за наличието на черна дупка. Въпреки това заснемането на емисиите от всякакъв материал, който се движи по спирала към черната дупка, е било невъзможно. И така черната дупка на Лъв 1 оставала дразнещо недостъпна.

Какво прави тази свръхмасивна черна дупка в сфероидно джудже толкова трудна за проучване? Нека да къде е тя. Лъв 1 е галактика с много „ниско съдържание на метал“ (астрономите нариат "метал" всички елементи, които не са водород или хелий), подобно на много други сфероидни галактики джуджета. Тя със сигурност има звезди, но не и много газ. Доскоро астрономите не са смятали, че този тип галактики имат в центъра свръхмасивни черни дупки. Това е така, защото тези чудовища растат, хранейки се с газ и други материали, които се намират твърде близо до тях. Галактика, бедна на метали и газ, просто не изглежда подходяща среда за гигант, какъвто изглежда е Лъв 1.

Лъв 1 също така е и сравнително млада галактика. За последен път тя е преминала през епоха на звездообразуване, започнала преди около 6 милиарда години и приключила преди около един милиард години. Звездообразуването поглъща много газ. Освен това, тъй като тази галактика обикаля около Млечния път, близкото преминаване може да е отнело още газ. Това също би забавило скоростта на звездообразуване и би лишило черната дупка от необходимото ѝ гориво. Така че остават много въпроси, първият от които е: ако в Лъв 1 има черна дупка с маса 3 милиона слънца, как е станала толкова голяма? Очевидно е, че е израснала от нещо и продължава да расте, макар и бавно. Освен това, тъй като тя не е изключително ярка с емисии, как може да бъде наблюдавана?

Наблюдение на свръхмасивната черна дупка Лъв 1*

Пакучи и партньорът му в изследването Ави Льоб предлагат да се използват звезди червени гиганти като маркери, за да се проследи активността на свръхмасивната черна дупка.

"В нашето изследване предположихме, че малкото количество маса, загубено от звездите, които блуждаят около черната дупка, може да осигури скоростта на акреция, необходима за нейното наблюдение", обяснява Пакучи. "Старите звезди стават много големи и червени - наричаме ги червени гигантски звезди. Червените гиганти обикновено имат силни ветрове, които пренасят част от масата им в околната среда. Изглежда, че пространството около Лъв I* съдържа достатъчно такива стари звезди, за да може да се наблюдава."

U Camelopardalis или накратко U Cam е звезда червен гигант, която е към края на живота си. Тя губи маса, докато умира, и този материал се изхвърля в космоса. Червени гиганти, подобни на тази, но в Лъв 1, също губят маса. Ако се скитат твърде близо до Лъв 1*, тази маса се улавя от гравитационното привличане на черната дупка Лъв 1*. Емисиите от този газ, докато той се прегрява, могат да бъдат проследени и използвани, за да се разбере повече за тази черна дупка. Кредит: ESA/Hubble, NASA и H. Olofsson (Космическа обсерватория Onsala).

Това е интересна методология, която трябва да им позволи да получат повече информация за черната дупка и нейната среда. Освен това повдига повече въпроси относно самото съществуване на тази свръхмасивна черна дупка.

„Наблюдението на Лъв I* може да бъде новаторско“, коментира Льоб, съавтор на изследването. „Това ще бъде втората най-близка свръхмасивна черна дупка след тази в центъра на нашата галактика, с много подобна маса, но приютена от галактика, която е хиляда пъти по-масивна от Млечния път. Този факт предизвиква всичко, което знаем за това как галактиките и техните централни свръхмасивни черни дупки се развиват съвместно. Как толкова голямо бебе се е родило от слаб родител?“

Повечето галактики съдържат в центъра си свръхмасивни черни дупки, които са малък процент от общата им маса. Това е вярно за Млечния път. Но Лъв 1* разбива шаблона.

„В случая с Лъв I“, обяснява Льоб, „бихме очаквали много по-малка черна дупка. Вместо това Лъв I изглежда съдържа черна дупка с няколко милиона пъти масата на Слънцето, подобна на тази, която се намира в Млечния път. Това е вълнуващо, защото науката обикновено напредва най-много, когато се случи неочакваното.“

Радиотелескопи за изследване на Лъв 1*

Въпреки че няма начин да се изобрази Лъв 1* във видима светлина, се оказва, че радиообсерваториите могат да покажат нещо. Екипът вече го е наблюдавал с помощта на рентгеновата обсерватория Чандра, VLA (Karl G. Jansky Very Large Array - много голямата антенна решетка на Карл Янски) и ALMA (Atacama Large Millimeter Array - голямата милиметрова антенна решетка в Атакама). Тези наблюдения трябва да потвърдят съществуването на черната дупка и да дадат някаква представа за степента на нейното натрупване.

Справка: Dynamical Analysis Of The Dark Matter And Central Black Hole Mass In The Dwarf Spheroidal Leo I
M. J. Bustamante-Rosell, Eva Noyola, Karl Gebhardt, Maximilian H. Fabricius, Ximena Mazzalay, Jens Thomas, Greg Zeimann
arXiv:2111.04770v1 https://arxiv.org/pdf/2111.04770.pdf 

Източник: The Second-Closest Supermassive Black Hole Might be in a Nearby Dwarf Galaxy
Universe Today


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.