Сверхмассивные черные дыры находятся в центрах крупных галактик: например, у нашего Млечного Пути она имеет массу около четырех миллионов солнц. А в 2018 году астрономы сообщили об обнаружении такой дыры в центре далекой галактики SMSS J215728.21-360215.1 (J2157), оценив ее величину в целых 20 миллиардов солнечных масс, а скорость поглощения вещества — в 0,5 солнечной массы за день.

Уже эти числа поставили J2157* в ряд самых крупных и «голодных» сверхмассивных черных дыр. Однако новые оценки размеров J2157 оказались еще впечатляющее. Кристофер Онкен (Christopher Onken) и его коллеги из Австралийского национального университета уточнили дистанцию до J2157*, а заодно и ее величину. Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Оказалось, эта черная дыра и ее галактика находятся чуть дальше, чем считалось до сих пор, — на расстоянии примерно 13 миллиардов световых лет. Соответственно, новая оценка ее размеров составила уже 34 миллиарда масс Солнца, а скорость аккреции вещества — массу светила в день. «Она примерно в 8000 раз массивнее черной дыры в центре Млечного Пути, — говорит Кристофер Онкен. — Если бы наша дыра набрала столько вещества, ей бы пришлось проглотить для этого две трети всех звезд Галактики».

Соответствующим должен быть и диаметр J2157*, который оценивается в 670 а.е. (астрономических единиц, равных расстоянию от Земли до Солнца). Для сравнения, орбита Плутона в среднем не достигает и 40 а.е., а условная граница Солнечной системы (гелиопауза) находится примерно в 120 а.е. Таким образом, эта сверхмассивная черная дыра в несколько раз больше всей Солнечной системы.

Заметим, что рекордной J2157* все же не стала. Верхние строчки рейтинга вселенских великанов удерживают ультрамассивные черные дыры Holm 15A* и TON 618, которые оцениваются в колоссальные 40 миллиардов и 66 миллиардов солнечных масс. Однако с учетом возраста J2157* — ведь она набрала сравнимые размеры еще в молодой Вселенной — она представляет не меньший интерес, чем рекордсмены. Откуда и как подобные объекты так быстро набрали столь колоссальные объемы вещества, остается загадкой.

По данным Naked Science

Астрономы открыли самый массивный квазар, известный в ранней Вселенной, в центре которого лежит гигантская черная дыра массой порядка 1,5 миллиарда масс Солнца. Получивший официальное обозначение J1007+2115, этот вновь открытый квазар имеет лишь один аналог в границах этого временного периода истории космоса. Квазары представляют собой самые высокоэнергетические объекты во Вселенной, поэтому вопросы их происхождения имеют большое значение для астрономов.

Этот новый объект, открытый при помощи телескопов, расположенных на вершине гавайской горы Маунакеа, получил гавайское имя Pōniuāʻena, что означает «невидимый вращающийся источник Творения, окруженный сиянием». Это имя было предложено местным гавайским сообществом школьных учителей.

Согласно современной теории, источником ослепительно яркого излучения квазара является взаимодействие между центральной сверхмассивной черной дырой (СМЧД) галактики и поглощаемой ею материей.

СМЧД, лежащая в центре квазара Pōniuāʻena, делает этот квазар самым далеким, а потому самым ранним известным во Вселенной объектом, который имеет черную дыру массой свыше 1 миллиарда масс Солнца. В новом исследовании, проведенном группой под руководством Чжин И Яна (Jinyi Yang), исследователя-постдока из Обсерватории Стюарда Аризонского университета, США, описано открытие этого квазара. Согласно данной работе, свет, идущий со стороны квазара Pōniuāʻena, путешествовал по Вселенной в течение 13,02 миллиарда лет, прежде чем достичь Земли – начав свое путешествие в то время, когда возраст нашего мира составлял всего лишь 700 миллионов лет.

Это открытие бросает вызов современным космологическим теориям, поскольку для достижения такой огромной массы черной дыре, растущей за счет аккреции из черной дыры звездных масс, требуется, согласно моделям, намного больше времени. Вместо этого авторы предлагают сценарий роста черной дыры из «зародыша», уже содержавшего массу порядка 10 000 масс Солнца на момент не позже, чем через 100 миллионов лет после Большого взрыва.

Согласно Яну, изучение квазара Pōniuāʻena поможет глубже понять Эпоху Реионизации Вселенной – время, когда во Вселенной зажигались первые звезды и галактики.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.

Источник: https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=...

Астрономы зарегистрировали квазипериодические мерцания Стрельца А* — сверхмассивной черной дыры в центре Млечного пути. По мнению исследователей, колебания излучения, наблюдавшиеся в миллиметровом диапазоне, могут быть связаны с возникновением горячих пятен в аккреционном диске вокруг компактного источника. Статья опубликована в The Astrophysical Journal Letters.

В центральной части Млечного Пути, на расстоянии около 26 тысяч световых лет от Солнца, находится компактный радиоисточник Стрелец A*, который, скорее всего, представляет собой сверхмассивную черную дыру с массой 4,2 миллиона масс Солнца. Это ближайший к нам объект такого типа, что делает его крайне привлекательным для исследований. Более чем за 20 лет наблюдений ученым удалось узнать, что черная дыра окружена аккреционным диском из горячего газа, вещество которого падает по спирали на черную дыру, и диском из более холодного молекулярного газа, а также массивными горячими звездами. Кроме того, исследователи регистрируют исходящие от Стрельца A* вспышки в радио, ближнем инфракрасном и рентгеновском диапазоне, однако вопрос о том, периодичны ли они, долгое время оставался открытым.

Юхэй Ивата (Yuhei Iwata) из Университета Кэйо вместе с коллегами наблюдали Стрелец А* в миллиметровом диапазоне электромагнитных волн с помощью комплекса телескопов Atacama Large Millimeter Array. В течение 10 дней, 70 минут в день, астрономы регистрировали, как меняется плотность потока излучения, исходящего от источника в центре нашей галактики. На полученных в результате кривых блеска ученые заметили два феномена: квазипериодические колебания, возникающие примерно раз в полчаса, и более медленные, часовые вариации.

Авторы работы сосредоточились на коротких временных колебаниях и обнаружили, что 30-минутный период изменения потока излучения сопоставим с периодом обращения внутреннего края аккреционного диска с радиусом 0,2 астрономической единицы. Для сравнения, Меркурий вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 0,4 астрономической единицы. По мнению группы Итавы, колебания на кривой блеска могли вызвать горячие пятна, образующиеся из-за магнитных возмущений в горячем газе, движущимся по круговой орбите вблизи сверхмассивной черной дыры.

Астрономы надеются, что полученные данные смогут больше рассказать нам о поведении черной дыры и газа вокруг нее. С другой стороны, исследователи опасаются, что столь быстрое вращение внутренней части аккреционного диска может помешать проекту Телескоп горизонта событий (EHT) получить изображение ближайших окрестностей Стрельца А*. «Чем быстрее движение, тем сложнее заснять объект», — говорит Томохару Ока, профессор Университета Кейо и один из авторов работы.

https://nplus1.ru/news/2020/05/26/black-hole-flickering

Содержание ролика:

0:30 Изучение сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики

1:25 Инфракрасные снимки центра галактики

1:50 Способы достичь высокого разрешения

2:28 Приемник Гравити (GRAVITY)

4:16 Отдельные звезды вокруг черной дыры.

5:35 Эффекты общей теории относительности Эйнштейна

6:18 Точка Перигелия

8:07 Сколько можно подтверждать теорию относительности?