Галактические черные дыры оказались значительно массивнее

Недавно астрономы объявили то, что некоторые из самых больших массивных черных дыр расположенных в соседних галактиках в два, а то и в четыре раза тяжелее предыдущей оценки. Эти данные были получены в процессе нового моделирования проведённых двумя независимыми исследовательскими командами, а так же в результате новых наблюдений за звездами в центрах соседних массивных галактик.

Результаты, оглашённые на встрече американского Астрономического Общества 7 июня, могут помочь разгадать давнишнюю загадку о несоответствии масс гигантских черных дыр в дальних и ближних галактиках. Результаты могут также предположить, что массивные черные дыры, которые, как известно, растут вместе с ростом скоплением звёзд в центре галактике, могут играть еще большую роль в управлении ростом галактик и влиять на их максимальный размер.

Первое моделирование, результаты которого были представлены на встрече, было проведено Карлом Гебхардом из техасского университета в Остине и Йенсом Томасом из института внеземной физики имени Макса Планка в Гархинге, Германия. Эти учёные использовали суперкомпьютер, чтобы повторно вычислить массу самой большой черной дыры в соседней вселенной, находящейся в центре галактики M87 в 50 миллионов световых лет от Земли. Исследование команды стало первым исследованием, учитывавшим при оценке массы гигантской черной дыры присутствие темной материи. Темная материя, невидимый материал, который, как полагают учёные, составляет приблизительно 85 процентов всей массы вселенной, окутывает каждую галактику обширным ореолом. 

Исследователи измеряют полную массу звезд плюс массу черной дыры, в центральной области галактики, путём определения того, как быстро вращаются звезды вокруг центра. Чтобы определить, каков вклад черной дыры в эту полную массу, астрономы должны выяснить массу звёзд и вычесть её из общей массы. Однако, определить истинную звездную массу оказалось непросто.

На первый взгляд, кажется, что темная материя не влияет на вычисление звездной массы в центре галактики, так как в центре этот невидимый материал практически отсутствует. Тем не менее, из-за косвенного метода которым пользуются астрономы, чтобы измерить звездную массу, темная материя сильно влияет на вычисляемую массу.

Астрономы вычисляют эту массу, отмечая количество видимого звездного света. Затем они используют отношение масса-светимость, чтобы перевести интенсивность звездного света в звездную массу. В прошлом вычисления этого отношения предполагали, что вся измеренная масса находится в звездах. Однако многие звезды находятся во внешних областях галактики, где они утяжеляются темной материей. Отнимание массы тёмной материи от полной массы снижает массу, приписанную звездам, что уменьшает отношение масса-светимость.

Учёные обнаружили, что это отношение на самом деле оказалось почти в два раза меньше предыдущей оценки.

Используя пересмотренное отношение и предполагая, что отношение массы к свету звезды одинаково как во внутренней части галактики, так и во внешней, команда обнаружила, что масса звёзд галактического ядра  намного ниже и поэтому черная дыра имеет намного более высокую массу. Команда сообщает, что массивная черная дыра в M87 весит как 6.4 миллиардов солнц, что вдвое больше предыдущей оценки.

<v:imagedata src="file:///C:DOKUME~1ilwLOKALE~1Tempmsohtml1