„Неспокойната“ супермасивна черна дупка е намерена мистериозно да се скита в космоса

(Sloan Digital Sky Survey)

Склонни сме да мислим за свръхмасивни черни дупки като относително неподвижни неща - седейки там, блъскащи се в средата на галактика, докато всичко останало се върти около нея.

Но това не винаги е така и сега астрономите разполагат с най-добрите доказателства за свръхмасив Черна дупка това не само се движи през Вселената, но се движи в собствената си галактика. Има мравки в панталоните си и вещици в бричовете си и макар да не е ясно защо, възможните обяснения са наистина вълнуващи.

„Не очакваме повечето свръхмасивни черни дупки да се движат; те обикновено се задоволяват просто да седят, обясни астрономът Доминик Пеше от Центъра за астрофизика на Харвард и Смитсониън.

„Те са толкова тежки, че е трудно да ги накараме да тръгнат. Помислете колко по-трудно е да ритнете топка за боулинг в движение, отколкото да ритате футболна топка - осъзнавайки, че в този случай „топката за боулинг“ е няколко милиона пъти по-голяма от масата на нашето Слънце. Това ще изисква доста силен ритник.

Хващането на перипатетична свръхмасивна черна дупка в действие не е лесен подвиг. Те могат да бъдат открити само в огромни пропасти на пространството, милиони до милиарди светлинни години; на тези разстояния изолирането на движението на един обект - дори ако този обект е свръхмасивна черна дупка - в цяла галактика е предизвикателство.

Пеше и неговият екип смятаха, че може да имат късмет с вид галактическо ядро, наречено мегамазер. Това е вид активна свръхмасивна черна дупка с акреционен диск от газ и прах, който се влива върху нея, генерирайки огромно количество топлина и светлина.

С мегамазер има допълнителна съставка към тази формула: молекули като хидроксил, вода, формалдехид и метин, които усилват осветеността на ядрото в микровълнови дължини на вълните.

С помощта на техника, наречена интерферометрия с много дълга базова линия, която комбинира наблюдения от мрежа от антени на радиотелескопи, за да създаде ефективно една огромна антена за наблюдение, скоростите на тези мегамазери могат да бъдат измерени много прецизно.

Изучавайки по-специално водни мегамазери, Пеше и колегите му се надяваха да успеят да идентифицират всякакви свръхмасивни черни дупки, движещи се с различна скорост към заобикалящата ги галактика.

„Попитахме: Същите ли са скоростите на черните дупки като скоростите на галактиките, в които се намират?“ той каза . „Очакваме да имат еднаква скорост. Ако не го направят, това означава, че черната дупка е нарушена.

Екипът разгледа внимателно 10 мегамазера, сравнявайки данните за скоростта на черната дупка с наблюденията на цялата галактика. Разбира се, девет от тях бяха в съответствие с нашите очаквания за свръхмасивни черни дупки, дебнещи в галактическия център, като паяк в мрежа.

Един от тях обаче показа различно поведение. Спиралната галактика J0437+2456, разположена на около 228 милиона светлинни години, има свръхмасивна черна дупка около 3 милиона пъти масата на Слънцето, която изглежда се движи със значително различна скорост от останалата част от галактиката.

Според анализа на екипа, скоростта на свръхмасивната черна дупка е около 4810 километра в секунда (2990 мили в секунда). Неутралният водород на галактиката, от друга страна, изглежда се отдалечава със скорост от 4910 километра в секунда. Според наблюденията на движението на звездите и газовете, скоростта на вътрешната област на галактиката е 4860 километра в секунда.

Тъй като всички тези измервания се различават значително едно от друго и цялата структура на скоростта на галактиката изглежда доста сложна, трудно е да се каже точно защо всичко там се клати.

Има няколко възможни обяснения. Галактиката може да преживява продължаваща среща с друг масивен обект, като друга галактика. Свръхмасивната черна дупкаможеше да се сблъскас друга свръхмасивна черна дупка, генерирайки откат, който избута черната дупка от позиция; люлеенето може да е галактика и черна дупка, които се установяват обратно.

Или черната дупка може да има невидим двоичен спътник, двата обекта, обикалящи около общ гравитационен център в рамките на галактическото ядро.

'Въпреки всички очаквания, че те наистина трябва да са там в изобилие, учените са имали трудности да идентифицират ясни примери за двоични свръхмасивни черни дупки,' Пеше каза .

„Това, което можем да видим в галактиката J0437+2456, е една от черните дупки в такава двойка, като другата остава скрита за нашите радионаблюдения поради липсата на мазерно излъчване.“

Ако това е откат или бинарен спътник, това би било изключителна новина за астрофизиката. Има много въпроси без отговор относно свръхмасивните черни дупки, като например как стават толкова големи и дали двойните файлове на свръхмасивните черни дупки могат да затворятпоследен парсекна разстоянието между тях. Доказателствата за свръхмасивни двоични файлове и сливания на черни дупки могат да ни помогнат да отговорим на тези въпроси.

Това е страхотна новина и за нас тук в Млечния път: тъй като сме на няколко милиарда години от галактическо сливане, има много малък шанс нашата супермасивна черна дупка, Стрелец A*, да развие страст към скитане в скоро време.

Екипът се надява да направи повече наблюдения на галактиката и нейното странно ядро, за да се опита да стесни причината за нейното странно поведение.

Изследването е публикувано в Астрофизичният вестник .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.