Jos tähtitieteellisten esineiden valtavan koon pohtiminen saa sinut tuntemaan olonsa melko rankaisevaksi ja merkityksettömäksi, tämä uusi löytö saa sinut tuntemaan olonsa positiiviseksi äärettömäksi.
On melkein mahdotonta kuvitella yhtä suurta kohdetta: super massiivista mustaa reikää, joka on 40 miljardia kertaa massiivisempi kuin aurinko. Mutta siellä se on, istuen supermahtavan elliptisen galaksin nimeltä Holmberg 15A. Holmberg 15A on noin 700 miljoonan valovuoden päässä, Abell 85 -galaktiklusterin keskustassa.
Tämä behemoth on ollut tähtitieteilijöiden ristikarvoissa aiemmin. Aikaisemmin sen massaksi arvioitiin 310 miljardia kertaa Auringon massa, melkein käsittämätön koko. Mutta tämä arvio perustui epäsuoriin mittauksiin. Tässä uudessa tutkimuksessa tähtitieteilijät seurasivat tähtiä liikkumista mustan aukon ympärillä ja keksivat 40 miljardia kertaa Auringon massan.
Koska tämä uusi mittaus perustuu suoriin havaintoihin, se on tarkempi.
Tätä uutta mittausta hahmotteleva tutkimus on jätetty The Astrophysical Journal -lehteen, mutta sitä ei ole vielä vertaisarvioitu. Sen otsikko on ”40 miljardin suuruinen aurinkomassan musta aukko Holm 15A: n, Abell 85: n keskus galaksin äärimmäisessä ytimessä”.
Artikkeli perustuu vain kahteen havaintoyöhön MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) -instrumentilla ESOn erittäin suurella teleskoopilla (VLT) Paranal-observatoriossa Pohjois-Chilessä. Työn takana olevat tähtitieteilijäryhmät havaitsivat malleja ja havaintoja käyttämällä reikää kiertävien tähtien kinematiikkaa. He sanovat, että tämä musta aukko on ennätyksellinen. "... SMBH Holm 15A: n keskustassa on toistaiseksi massiivisin dynaamisesti määritetty musta aukko."
Vain selvyyden vuoksi, tämä ei ole kaikkien aikojen massiivisin SMBH. Tämä otsikko kuuluu ainakin toistaiseksi ultramassiiviseen mustaan reikään (UMBH) TON 618: n keskustassa, joka on erittäin valoisa kvaasari yli 10 miljardin valovuoden päässä. Tuo behemoth on 66 miljardia kertaa massiivisempi kuin aurinko. Mutta tuo UMBH mitattiin epäsuorasti, joten sen massamittausta voidaan tarkistaa.
On haastavaa kuvitella jotain, joka on 40 miljardia kertaa massiivisempi kuin aurinko. Katsomalla tätä perspektiiviin, kuvittele tämä SMBH, joka sijaitsee aurinkokunnan keskellä, missä aurinko on. Jos se olisi siellä, niin se ulottuisi Plutoon ja huomattavasti pidemmälle.
Pluto on noin 40 tähtitieteellistä yksikköä (AU) päässä auringosta. Ja Kuiperin vyö ulottuu noin 50 AU: iin. Heliopaus on noin 123 AU päässä auringosta. Mutta tämä SMBH laajentaisi kokonaan noin 790 AU: iin. Se on lähellä Oort-pilven alkua, joka alkaa jonnekin noin 1000 AU.
Huomattava ei ole vain SMBH: n koko. Muiden mittausmenetelmien mukaan se on jopa odotettua suurempi. "Holm 15A: n SMBH ei ole vain massiivisin tähän mennessä, vaan se on myös neljä-yhdeksän kertaa odotettua suurempi ottaen huomioon galaksin pullistumisen tähtimassan ja galaksin tähtienopeuden hajonta", kirjoittajat sanoivat paperissaan.
Mutta kuinka tämä SMBH sai niin suuren?
Se todennäköisesti muodostui, kun kaksi aikaisen tyypin galaksia (ETG) sulautui yhteen. Tässä tapauksessa molemmilla ETG: llä olisi ollut tyhjennetyt ytimet, eli siellä ei ole paljon tähtiä. Tämän tyyppinen fuusio on kirjoittajien mukaan todennäköisesti harvinainen ja selittää miksi tämä peto on niin merkittävä.
On myös mahdollista, että Holm 15A: n SMBH on seurausta yli kahden ETG: n sulautumisesta. "... jos Holm 15A kokenut aikaisemmin nopeaa kiihtynyttä kehitystä, voi olla niin, että kyseessä ei ole vain binaarinen musta reikä, vaan mahdollisesti monimutkaisempi skenaario, jossa on useita mustia aukkoja."
Tähtitieteilijöiden ryhmä aikoo jatkaa työtään. He ajattelevat, että heidän yksityiskohtainen analyysi voi paljastaa enemmän tietoja massiivisten galaksien sulautumishistoriasta ja niiden keskuksissa sijaitsevista mustista aukoista.
”Holm 15A on tällä hetkellä vasta ensimmäinen massiivinen ETG, jonka ydin on lähes eksponentiaalinen ja jota on dynaamisesti tutkittu yksityiskohtaisesti. Muiden samanlaisten galaksien dynaamiset mallit ja fotometriset hajoamiset voisivat auttaa valaisemaan enemmän niiden muodostumiseen ja evoluutioon liittyviä kysymyksiä. "
On mahdollista, että löydämme yhä suurempia mustia reikiä ja että meidän on keksittävä jatkuvasti uusia nimiä kokoluokille. Meillä on ollut mustia aukkoja, sitten erittäin massiivisia mustia reikiä ja nyt erittäin massiivisia mustia reikiä.
Jotkut astrofysiikot sanovat, että mustan aukon suuruudelle voi olla rajoitettu, ennen kuin sen kaasulevy romahtaa ja se lakkaa kasvamasta. Tämä raja on noin 50 miljardia aurinko massaa. Mutta jos kaksi mustaa reikää sulautuu, jotka ovat jo saavuttaneet tämän rajan, UMBH, joka on jopa 100 miljardia aurinko massaa, voi olla mahdollista.
Se on melkein käsittämätöntä. Ja jos kolme mustaa reikää voisi sulautua, mitä tämä tarkoittaa mustien reikien massarajoille?
Joka tapauksessa on tehtävä paljon työtä, ennen kuin ymmärrämme todella, mistä nämä behemotit tulevat ja kuinka massiivisia he voivat saada. LIGO-observatorio on havainnut 10 mustien reikäparien sulautumista vuodesta 2018 lähtien, ja heidän mukaansa lopulta ne voivat havaita yhden viikossa. Joten mahdollisuuksista tutkia niitä ei ole pulaa.
Lisää:
- Tutkimuspaperi: 40 MILJOONNEN MUSSAINEN MUSTAAUKA HOLM 15A: N ULKOKORKEASSA, ABELLIN KESKUSGALAKSISSA 85
- Uusi tutkija: Mustajen reikien kokorajoitus on 50 miljardia aurinkoa
- Space Magazine: Kuten odotetusti, äskettäin päivitetty LIGO etsii mustan reiän sulautumista joka viikko
- Space Magazine: Tähtitieteilijät näkevät todisteita supermassiivisten mustien reikien muodostumisesta suoraan varhaisuniversumissa
- Space Magazine Video: Supermassiiviset mustat reiät tai niiden galaksit? Mikä tuli ensin?
