Черна дупка, намираща се дълбоко в Космоса, на около 5 милиарда светлинни години от нас, може да е най-масивната, открита досега. Според нови измервания, галактиката SDSS J1148+1930 крие в себе си гигант, чиято маса е около 36,3 милиарда пъти по-голяма от тази на Слънцето. Това поставя масата на черната дупка много близо до практическата горна граница. За сравнение, централната черна дупка на Млечния път е с малка маса от 4,3 милиона слънчеви маси. Тази новооткрита черна дупка вече не попада в категорията на свръхмасивните – гигантското чудовище е ултрамасивно.
Повече за гигантската черна дупка
„Това е една от 10-те най-масивни черни дупки, открити досега, и вероятно най-масивната“, казва астрофизикът Томас Колет от Университета в Портсмут, Великобритания.
Още: Насилствената смърт на звезда може да разкрие рядка липсваща връзка
„Повечето други измервания на масата на черни дупки са непреки и имат доста голяма степен на неточност, така че не знаем със сигурност коя е най-голямата. Благодарение на новия ни метод обаче имаме много по-голяма сигурност относно масата на тази черна дупка.“
Смята се, че свръхмасивни черни дупки, по-големи от около един милион слънчеви маси, се крият в сърцето на всяка пълноразмерна галактика, гравитационният център, около който се върти всичко останало в галактиката.
Теоретично няма ограничение за това колко масивна може да стане една черна дупка. На практика други ограничения, като скоростта на растеж, предполагат, че максималната маса, която черна дупка може да достигне в рамките на настоящия 13,8-милиарден живот на Вселената, е около 50 милиарда слънчеви маси.
Още: Космически рекорд: Засякоха най-голямото сливане на черни дупки досега (ВИДЕО)
Снимка: NASA, ESA & L. Calçada
За Космическата подкова
Единственият начин да проверим тези горни граници обаче е да открием черните дупки, които ги причиняват. Това ни води до една интересна особеност в небето над Земята, известна като Космическата подкова. Това е светлинно петно с формата на подкова, което се извива около централна светеща точка – резултат от рядко космическо явление, наречено гравитационна леща.
Двата компонента – петното и точката – са разположени по една и съща линия на видимост, но на различни разстояния. Точката всъщност е галактика, толкова масивна, че гравитационното й поле изкривява и усилва светлината от по-отдалечен източник. Това е причината за появата на петното.
Още: Притеснителни сигнали: Вселената ще загине много по-скоро, отколкото се очакваше
По този начин можем да научим много за далечните звезди и галактики, но в този случай е на преден план петното, в което екип от астрономи, воден от Карлос Мело-Карнейро от Федералния университет на Рио Гранде до Сул в Бразилия, открива своята удивителна черна дупка.
„Това откритие беше направено за „спяща“ черна дупка – такава, която не натрупва активно материя в момента на наблюдението“, казва Мело-Карнейро. „Нейното откриване се основаваше изцяло на огромното й гравитационно притегляне и ефекта, който оказва върху околното пространство.“
В система с лещи, степента на лещирането разкрива силата на гравитационното поле, което е свързано с масата на обекта на преден план. Тъй като масите на свръхмасивните черни дупки са пропорционални на масите на галактиките, това е един от начините за изчисляване на масата на черна дупка в центъра на галактиката.
Друг инструмент за определяне на масата на неактивни черни дупки е звездната кинематика – начинът, по който звездите и други материали се въртят. Дългосрочните наблюдения на орбити около галактическия център на Млечния път, например, потвърдиха наличието на черна дупка там и предоставиха мярка за нейната маса.
Космическата подкова е открита през 2007 г. Наблюденията, проведени на интервали оттогава, позволиха на изследователите да определят движенията в центъра на галактиката. В комбинация с анализа на радиалната дъга на по-отдалечената галактика, резултатите дадоха това, което изследователите определят като много надеждно измерване.
TON-618 е известен пример. Първоначално се смяташе, че масата му е около 66 милиарда слънчеви маси, но през 2019 г. тя беше ревизирана на около 40 милиарда слънчеви маси въз основа на галактичната кинематика.
Това, което прави SDSS J1148+1930 малко по-интересен, обаче, е, че той е т.нар. фосилна галактика. Това е единична, масивна маса от галактика, която някога е била галактичен куп. Изследователите смятат, че с течение на времето галактиките в купа – всяка с супермасивна черна дупка в центъра си – са се слели, а черните им дупки в крайна сметка са се слели в една голяма черна дупка с маса 36 милиарда слънчеви маси.
Това е огромна улика за един от многото отворени въпроси на Вселената: как супермасивните черни дупки стават толкова огромни.
В Космическата подкова „виждаме крайния етап от формирането на галактиките и крайния етап от формирането на черните дупки“, казва Колет.
Откритието е публикувано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
