Группа астрономов обнаружила самую большую черную дыру, воспользовавшись явлением, называемым гравитационным линзированием. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Команда, возглавляемая Университетом Дарема (Великобритания), использовала гравитационное линзирование – когда галактика на переднем плане изгибает свет от более удаленного объекта и увеличивает его – и суперкомпьютерное моделирование на высокопроизводительном вычислительном центре DiRAC, что позволило команде внимательно изучить, как свет изгибается черной дырой внутри галактики, находящейся в сотнях миллионов световых лет от Земли.
Они обнаружили сверхмассивную черную дыру, объект, масса которого в 30 миллиардов раз превышает массу нашего Солнца, в галактике переднего плана – масштаб, редко наблюдаемый астрономами.
Это первая черная дыра, обнаруженная с помощью метода, при котором команда моделирует прохождение света через Вселенную сотни тысяч раз. Каждая симуляция включает черную дыру разной массы, что меняет путь света к Земле.
Когда исследователи включили сверхмассивную черную дыру в одну из своих симуляций, путь света из далекой галактики до Земли совпал с тем, который был виден на реальных снимках, сделанных космическим телескопом Хаббл.
Гравитационная линза возникает, когда гравитационное поле галактики переднего плана искривляет свет галактики заднего плана, это означает, что мы наблюдаем ее более одного раза.
Подобно настоящей линзе, это также увеличивает фоновую галактику, позволяя ученым изучать ее более детально.
Исследование, в котором также участвует немецкий Институт Макса Планка, открывает заманчивую возможность того, что астрономы смогут обнаружить гораздо больше неактивных и сверхмассивных черных дыр, чем считалось ранее, и изучить, как они выросли до таких размеров.
История этого конкретного открытия началась еще в 2004 году, когда астроном из Даремского университета профессор Аластер Эдж заметил гигантскую дугу гравитационной линзы при просмотре изображений, полученных в ходе исследования галактик.
Прошло 18 лет, и с помощью некоторых изображений с чрезвычайно высоким разрешением, полученных с телескопа НАСА “Хаббл” и суперкомпьютера DiRAC COSMA8 в Даремском университете, доктор Найтингейл и его команда смогли вернуться к этой теме и продолжить исследования.
Команда надеется, что это первый шаг к более глубокому изучению тайн черных дыр, и что будущие крупномасштабные телескопы помогут астрономам изучить еще более удаленные черные дыры, чтобы узнать больше об их размерах и масштабах.
Исследование проводилось при поддержке Космического агентства Великобритании, Королевского общества, Совета по научным и технологическим объектам (STFC), входящего в состав UK Research and Innovation (UKRI), и Европейского исследовательского совета.
Ведущий автор исследования доктор Джеймс Найтингейл, физический факультет Даремского университета, сказал: “Эта конкретная черная дыра, масса которой примерно в 30 миллиардов раз больше массы нашего Солнца, является одной из самых больших когда-либо обнаруженных людьми и находится на верхней границе того, насколько большими, по нашему мнению, теоретически могут стать черные дыры, так что это чрезвычайно захватывающее открытие”.
Доктор Найтингейл добавил: “Большинство самых больших черных дыр, о которых мы знаем, находятся в активном состоянии, когда материя, притянутая к черной дыре, нагревается и выделяет энергию в виде света, рентгеновских лучей и другого излучения. Однако гравитационное линзирование позволяет изучать неактивные черные дыры, что в настоящее время невозможно сделать в далеких галактиках. Этот подход может позволить нам обнаружить гораздо больше черных дыр за пределами нашей локальной вселенной и показать, как эти экзотические объекты эволюционировали дальше в космическом времени”.
Читайте также: Огромная черная дыра каждую секунду поглощает пространство размером с Землю