Gravitácia ohýbajúca svetlo odhaľuje jednu z najhmotnejších čiernych dier, aké boli kedy nájdené

Tím astronómov objavil jednu z najmasívnejších čiernych dier, aké boli kedy nájdené, využívajúc fenomén nazývaný gravitačná šošovka.

Tím vedený Durhamskou univerzitou vo Veľkej Británii použil gravitačné šošovky – kde galaxia v popredí ohýba svetlo zo vzdialenejšieho objektu a zväčšuje ho – a superpočítačové simulácie v zariadení DiRAC HPC, čo tímu umožnilo podrobne preskúmať, ako je Enabled svetlo. ohnutá čiernou dierou vo vnútri galaxie vzdialenej milióny svetelných rokov od Zeme.

V galaxii v popredí našli ultramasívnu čiernu dieru s hmotnosťou 30 miliárd násobku hmotnosti nášho Slnka – čo je rozsah, ktorý astronómovia pozorujú len zriedka.

Ide o prvú čiernu dieru nájdenú pomocou tejto techniky, ktorá tímu umožňuje simulovať svetlo putujúce vesmírom stotisíckrát. Každá simulácia zahŕňa čiernu dieru s inou hmotnosťou, ktorá mení spôsob, akým svetlo cestuje na Zem.

Keď výskumníci do jednej zo svojich simulácií zahrnuli ultramasívnu čiernu dieru, cesta, ktorou sa svetlo zo vzdialenej galaxie dostalo na Zem, sa zhodovala s dráhou pozorovanou na skutočných snímkach zachytených Hubbleovým vesmírnym teleskopom.

Zistenia sú dnes zverejnené v časopise Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti,

Vedúci autor Dr James Nightingale z Katedry fyziky Durhamskej univerzity povedal: „Táto konkrétna čierna diera, ktorá má približne 30 miliárd násobok hmotnosti nášho Slnka, je najväčšia, aká bola kedy zistená, a je na hornej hranici toho, akú veľkú máme. Predpokladá sa, že čierne diery je teoreticky možné vytvoriť, takže je to veľmi vzrušujúci objav.“

Gravitačná šošovka nastáva, keď sa zdá, že gravitačné pole galaxie v popredí ohýba svetlo galaxie v pozadí, čo znamená, že ju vidíme viac ako raz.

Rovnako ako skutočná šošovka tiež zväčšuje pozadie galaxie, čo umožňuje vedcom študovať ju v jemných detailoch.

Dr Nightingale povedal: „Väčšina najväčších čiernych dier, o ktorých vieme, je v aktívnom stave, kde sa hmota vtiahnutá do blízkosti čiernej diery zahrieva a vyžaruje ako svetlo, röntgenové lúče a iné žiarenie.“ Uvoľňuje energiu.“

„Avšak gravitačné šošovky umožňujú študovať pasívne čierne diery, čo v súčasnosti nie je možné vo vzdialených galaxiách. Tento prístup nám môže umožniť odhaliť oveľa viac čiernych dier mimo nášho lokálneho vesmíru a odhaliť, kde sa kozmický Ako sa tieto exotické objekty vyvinuli čas.“

Štúdia, vrátane štúdie z nemeckého Inštitútu Maxa Plancka, otvorila zaujímavú možnosť, že astronómovia môžu objaviť oveľa viac spiacich a ultramasívnych čiernych dier, ako sa doteraz predpokladalo, a zistiť, ako sa zväčšili.

Príbeh tohto konkrétneho objavu sa začal v roku 2004, keď kolega astronóm z Durhamskej univerzity, profesor Alistair Edge, pozoroval masívny oblúk gravitačnej šošovky pri prezeraní snímok z prieskumu Milky Way Survey.

O 19 rokov dopredu as pomocou niekoľkých snímok s extrémne vysokým rozlíšením z Hubbleovho teleskopu agentúry NASA a zo superpočítačových zariadení DiRAC COSMA8 na Durhamskej univerzite sa doktorke Nightingaleovej a jej tímu podarilo Hui znova navštíviť a preskúmať ho.

Tím dúfa, že toto je prvý krok k hlbšiemu skúmaniu tajomstiev čiernych dier a že budúce veľké teleskopy umožnia astronómom študovať ešte vzdialenejšie čierne diery, aby sa dozvedeli viac o ich veľkosti a rozsahu.