Деякі чорні діри зовсім не чорні, і вчені знайшли 75,000 XNUMX найяскравіших з них

Перевидано Платоном

читають: 0

Коли наймасивніші зірки гинуть, вони руйнуються, утворюючи одні з найщільніших об’єктів, відомих у Всесвіті: чорних дір. Вони є «найтемнішими» об’єктами у космосі, оскільки навіть світло не може уникнути їхньої неймовірно сильної гравітації.

Через це неможливо безпосередньо зобразити чорні діри, що робить їх загадковими та досить заплутаними. Але наші нові дослідження випробував на дорозі спосіб виявити деякі з найненажерливіших чорних дір, що полегшує пошук їх похованих глибоко в серцях далеких галактик.

Незважаючи на назву, не всі чорних дір чорні. Хоча чорні діри бувають різних розмірів, найбільші з них знаходяться в центрах галактик і все ще збільшуються.

Ці «надмасивні» чорні діри можуть мати масу до a мільярд сонць. Чорна діра в центрі нашої власної галактики Чумацький Шлях під назвою Стрілець A*, відкриття якої отримало 2020 Нобелівської премії з фізики– досить спокійний. Але це стосується не всіх надмасивних чорних дір.

Якщо такий матеріал, як газ, пил або зірки, наближається надто близько до чорної діри, він засмоктується величезною силою тяжіння. Коли він падає до чорної діри, він нагрівається і стає неймовірно яскравим.

Світло, яке виробляють ці «яскраві чорні діри», може охоплювати весь електромагнітний спектр, від рентгенівських променів до радіохвиль. Інша назва яскравого чорних дір у центрі галактик знаходяться «активні галактичні ядра», або AGN. Вони можуть сяяти в трильйони разів яскравіше, ніж сонце, а іноді навіть перевершувати всі зірки в його галактиці.

Найяскравіші чорні діри

Дещо AGN бурхливо викидає матерію через струмінь, який мандрує мільйони кілометрів у космосі і його можна побачити за допомогою радіотелескопів. Інші створюють «вітри» в центрі галактики, здатні виштовхувати будь-який газ (паливо, необхідне для утворення зірок) з галактики.

З такими руйнівними силами в центрі галактики, астрономи впевнені, що це повинно мати великий вплив на саму галактику. Ми знаємо, що більшість галактик повільні вимикаючи процеси зореутворення, і AGN може бути одним із винуватців.

Таким чином, AGN може не тільки допомогти нам краще зрозуміти невловимі чорні діри, але й вивчаючи їх, ми також дізнаємося про самі галактики.

Пошук яскравих чорних дір

Залежно від того, скільки «їсть» чорна діра, в якій галактиці вона знаходиться та кута, під яким ми можемо її побачити, AGN можуть виглядати дуже по-різному. Навіть дивлячись на ту саму галактику, один астроном з рентгенівським телескопом може побачити, як вона світиться, і виявити AGN, тоді як інший астроном, який використовує радіотелескоп, може нічого не побачити, якщо AGN випадково не створює струмені, видимі в радіочастотний спектр.

Через це вважалося, що всі вони різні об’єкти, але, дивлячись на ті самі об’єкти за допомогою різних телескопів, астрономи виявили, що вони мають багато подібностей, і зрозуміли переваги використання більшої частини електромагнітного спектру для їх пошуку.

Відносна яскравість галактики в різних частинах електромагнітного спектру називається її «спектральним розподілом енергії». Це можна використовувати, щоб визначити, скільки зірок у галактиці, скільки їм років, з чого вони складаються та скільки пилу блокує світло.

У нашому дослідженні опублікований in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ми показуємо, що цей метод також можна використовувати для виявлення AGN. Це означає, що тепер ми можемо вимірювати не тільки властивості та історію зірок у галактиці, але й яскравість її центральної чорної діри.

Це не проста річ. Різниця між світлом зірок і світлом від AGN неймовірно тонка, тому молоді зірки можна сплутати з яскравою чорною дірою, і навпаки.

В Австралії були астрономи за допомогою австралійських телескопів створювати тривимірні карти галактик у певних ділянках неба. Ці карти дозволяють нам прошукати сотні тисяч галактик, що охоплюють 3 мільярдів років історії, на пошук можливого AGN.

Застосувавши наш новий метод до 700,000 75,000 галактик, ми ідентифікували та кількісно оцінили понад 10 XNUMX AGN, щоб почати розуміти, як їх кількість змінювалася з часом і як вони вплинули на галактики-господарі. Астрономи вважають, що кількість AGN у Всесвіті пов’язана з кількістю зореутворення, яке, як ми знаємо, було майже в десять разів більше приблизно XNUMX мільярдів років тому. Але поки ми не зможемо бути впевнені, що ідентифікували всі AGN за космічний час у зразках нашої галактики, ми не будемо знати напевно.

Зараз астрономічна спільнота все ще пристрасно обговорює природу активних чорних дір. Хоча ми ще не відповіли на запитання, необхідні для заспокоєння дискусії, ми на один крок ближче до надійного виявлення цих захоплюючих об’єктів у галактиках. І це важливий крок до пролиття світла на таємницю чорних дір.

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Зображення Фото: NASA/CXC/CfA/R.Kraft та ін., CC BY-SA