Некоторые черные дыры совсем не черные, и ученые нашли 75,000 XNUMX самых ярких из них

Переиздано Платоном

Читают: 0

Когда самые массивные звезды умирают, они коллапсируют, образуя одни из самых плотных объектов, известных во Вселенной: черных дыр. Это самые «темные» объекты в космосе, поскольку даже свет не может избежать их невероятно сильной гравитации.

Из-за этого невозможно напрямую отобразить черные дыры, что делает их загадочными и весьма запутанными. Но наш новые исследования испытал способ обнаружения самых прожорливых черных дыр из всех, упрощая их поиск, похороненный глубоко в сердцах далеких галактик.

Несмотря на название, не все черных дыр черные. Хотя черные дыры бывают самых разных размеров, самые большие из них находятся в центрах галактик и продолжают расти в размерах.

Эти «сверхмассивные» черные дыры могут иметь массу до миллиард солнц. Черная дыра в центре нашей собственной галактики Млечный Путь, называемая Стрельцом А*, открытие которой получило 2020 Нобелевская премия по физике— достаточно спокоен. Но это не относится ко всем сверхмассивным черным дырам.

Если такой материал, как газ, пыль или звезды, оказывается слишком близко к черной дыре, он засасывается огромной гравитационной силой. Когда он падает на черную дыру, он нагревается и становится невероятно ярким.

Свет, производимый этими «яркими черными дырами», может охватывать весь электромагнитный спектр, от рентгеновских лучей до радиоволн. Другое название яркого черных дыр в центре галактик находятся «активные галактические ядра» или AGN. Они могут светить в триллионы раз ярче Солнца, а иногда даже затмевают все звезды в своей галактике.

Самые яркие черные дыры

Некоторые AGN яростно извергает материю через струю, который преодолевает миллионы километров в космосе и может быть замечен радиотелескопами. Другие производят «ветры» в центре галактики, способные выталкивать из галактики любой газ (топливо, необходимое для формирования звезд).

Астрономы уверены, что с такими разрушительными силами в центре галактики это должно иметь большое влияние на саму галактику. Мы знаем, что большинство галактик медленно отключив свои процессы звездообразования, и AGN может быть одним из виновников.

Таким образом, AGN может не только помочь нам лучше понять неуловимые черные дыры, но и узнать о самих галактиках.

Поиск ярких черных дыр

В зависимости от того, сколько «съедает» черная дыра, в какой галактике она находится и под каким углом мы можем ее видеть, AGN могут сильно отличаться друг от друга. Даже глядя на одну и ту же галактику, один астроном с рентгеновским телескопом может увидеть ее свечение и обнаружить АЯГ, в то время как другой астроном, использующий радиотелескоп, может ничего не увидеть, если АЯГ не производит струи, видимые в галактике. радиоспектр.

Из-за этого считалось, что все они разные объекты, но, глядя на одни и те же объекты в разные телескопы, астрономы обнаружили, что у них много общего, и осознали преимущества использования большей части электромагнитного спектра для их обнаружения.

Относительная яркость галактики в разных частях электромагнитного спектра называется ее «спектральным распределением энергии». Это можно использовать для измерения количества звезд в галактике, их возраста, из чего они состоят и сколько пыли блокирует свет.

В наших исследованиях, опубликованный in Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, мы показываем, что этот метод также может быть использован для обнаружения AGN. Это означает, что теперь мы можем измерять не только свойства и историю звезд в галактике, но и яркость ее центральной черной дыры.

Это не просто сделать. Разница между звездным светом и светом от AGN невероятно тонка, поэтому молодые звезды можно спутать с яркой черной дырой и наоборот.

В Австралии астрономы с помощью австралийских телескопов для создания трехмерных карт галактик в определенных участках неба. Эти карты позволяют нам исследовать сотни тысяч галактик, охватывающих 3 миллиардов лет истории, в поисках возможного АЯГ.

Применив наш новый метод к 700,000 75,000 галактик, мы идентифицировали и количественно оценили более 10 XNUMX АЯГ, чтобы начать понимать, как их количество менялось с течением времени и как они влияли на свои родительские галактики. Астрономы считают, что количество АЯГ во Вселенной связано с количеством звездообразования, которое, как мы знаем, было почти в десять раз больше примерно XNUMX миллиардов лет назад. Но пока мы не будем уверены, что идентифицировали все АЯГ за космическое время в образцах нашей галактики, мы не будем знать наверняка.

Прямо сейчас астрономическое сообщество все еще страстно обсуждает природу активных черных дыр. Хотя мы еще не ответили на вопросы, необходимые для смягчения споров, мы на один шаг ближе к тому, чтобы надежно обнаруживать эти удивительные объекты в галактиках. И это важный шаг к тому, чтобы пролить больше света на тайну черных дыр.

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Изображение Фото: NASA/CXC/CfA/R.Kraft и др., CC BY-SA