Астрофизики «взвесили» черную дыру

27.05.2013 Наука и жизнь

Масса черной дыры в центре галактики NGC 1332, удаленной на 73 миллиона световых лет от Почвы, измерена с рекордной точностью.

В центре многих галактик существуют сверхмассивные черные дыры, масса некоторых из них оценивается в миллиарды весов Солнца. Изучая эволюцию галактик, астрофизики обращают особенное внимание на  отношение массы галактики к массе черной дыры.

Фото галактики NGC 1332. На левой врезке галактика в инфракрасном свете, газо-пылевой диск виден как чёрный силуэт. На правой врезке перемещения диска согласно данным ALMA.

Красный цвет – перемещение от нас, светло синий – к нам. A. Barth (UC Irvine), ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); Вид сверху на операционный центр ALMA Телескопы массива ALMA‹ ›

Дабы выяснить массу сверхмассивной черной дыры, нужно измерить силу ее гравитационного влияния на облака и окружающие звезды газа и пыли. Для этого исследуют их перемещение в близи от черной дыры, потому, что на большом удалении от нее солидной вклад в гравитацию вносят тёмная материя и другие звезды.Астрофизики «взвесили» черную дыру Так как, не обращая внимания на собственную огромную массу, в масштабах галактики черная дыра всего лишь песчинка в центре, ее часть в общей массе галактики не превышает одного процента.

В отечественной Галактике замечательные наземные телескопы, применяющие адаптивную оптику, разрешают приобретать изображения отдельных звезд вблизи ее центра и совершенно верно отслеживать их траектории с течением времени. Другие галактики расположены через чур на большом растоянии, дабы различить перемещение отдельных звезд. Исходя из этого правильное измерение весов черных дыр представляет собой непростую задачу кроме того для самых замечательных телескопов на Земле либо в космосе.

Применяя радиотелескоп ALMA, расположенный в чилийской пустыне Атакама на высоте нескольких километров, астрологи смогли с громадной точностью изучить перемещение диска холодного межзвездного газа, охватывающего сверхмассивную черную дыру в центре галактики NGC 1332. ALMA представляет собой 66 отдельных радиотелескопов, объединенных в единый радиоинтерферометр. На сегодня это самый громадный наземный радиотелескоп.

Он разрешил различить подробности структуры диска порядка 16 световых лет и измерить вращение диска в пределах «сферы влияния» черной дыры – области радиусом приблизительно 80 световых лет, где ее гравитация преобладает.

 

Скорость перемещения газа измеряли по эффекту Доплера в спектре излучения окиси углерода (СО). Исследуемый газовый диск виден сбоку, исходя из этого одна его добрая половина удаляется от нас и протяженность волны излучения вследствие этого возрастает – «краснеет», вторая напротив приближается, и протяженность волны излучения значительно уменьшается «синеет». По степени трансформации частоты возможно вычислить скорость перемещения.

Подобным методом определяется скорость автомобиля посредством радара. Измеренные скорости в некоторых областях диска превышали 500 километров в секунду.

Сравнивая полученные эти с результатами моделирования, астрологи подсчитали, что черная дыра в центре NGC 1332 имеет массу в 660 миллионов раза больше, чем отечественное Солнце (плюс либо минус десять процентов). Это приблизительно в 150 раза больше массы черной дыры в центре Млечного Пути. На сегодня это одно из самые точных измерений массы черной дыры. Результаты работы размещены в издании Astrophysical Journal Letters.

Напомним, что предшествующие изучения NGC 1332 наземными и космическими телескопами дали весьма различные оценки для массы черной дыры, от 500 миллионов до 1,5 миллиарда весов Солнца.

 

По данным пресс-релиза обсерватории ALMA

 

Создатель: Алексей Понятов

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

NASA | Астрофизика | Черная дыра — изгой


Похожие статьи, которые вам понравятся: