Учёные открыли одну из самых тяжёлых чёрных дыр во Вселенной

Группа ученых из Даремского университета и других научных организаций во главе с профессором Джеймсом Найтингейлом сообщила об обнаружении одной из самых тяжелых черных дыр во Вселенной. Как следует из статьи, опубликованной 29 марта в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, она находится на расстоянии более 2 млрд световых лет от Земли в центре галактики Abell 1201 и имеет массу, равную 30 млрд масс Солнца, передает The Insider.

 Поскольку на таком расстоянии измерить движения отдельных звезд невозможно, обнаружить гигантскую черную дыру помог эффект гравитационного линзирования. Галактика Abell 1201 выступает в качестве такой гравитационной линзы для еще более далекой галактики, лежащей на расстоянии более 6 млрд световых лет. Рядом с линзой наблюдается большая дуга - это деформированное изображение галактики-источника. Изображение создается за счет полной массы Abell 1201.

Однако астрономы заметили маленькое изображение с другой стороны от линзы - напротив дуги и гораздо ближе к центру Abell 1201. Смоделировав распределение масс в гравитационной линзе, астрономы пришли к выводу, что наилучшим образом описать второе изображение можно в том случае, если поместить в центр галактики Abell 1201 черную дыру в 30 млрд раз тяжелее Солнца.

Черная дыра с такой массой заставила астрофизиков еще раз задуматься о механизме формирования дыр, который до сих пор неясен. Открытие Найтингейла и его соавторов показало, как можно выявлять неактивные (то есть, интенсивно не взаимодействующие со светящимся веществом) сверхмассивные черные дыры; несомненно, в ближайшие годы нас ждет обнаружение множества объектов подобного типа.

Черная дыра - объект настолько массивный и в то же время компактный, что из него не может вырваться даже свет. Поэтому увидеть ее напрямую нельзя. Однако можно видеть эффекты, обусловленные черной дырой: можно наблюдать движение звезд вокруг нее и излучение аккреционного диска (вращающийся диск из вещества, падающего на черную дыру - за счет трения в диске оно сильно разогревается). Движение звезд и облаков газа вокруг черной дыры можно использовать для измерения ее массы. Однако такие наблюдения доступны только для сравнительно близких черных дыр. В то же время ученым интересны массы далеких черных дыр, в частности потому, что сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центрах галактик, играют существенную роль в их формировании, а чем дальше от нас галактика, тем в более «молодом» возрасте мы ее наблюдаем.

Чтобы понять, что такое гравитационное линзирование, нужно вспомнить про эксперимент Эддингтона. В 1919 году он измерил отклонение лучей звезд в гравитационном поле, когда те проходят рядом с солнечным диском. Если свет от источника проходит вблизи массивной галактики (она в данном случае будет гравитационной линзой), тот же самый эффект приводит к тому, что изображения находящихся за ней звезд или целых галактик будут растянуты и искажены, причем изображений может быть несколько. Если источник света находится в точности за гравитационной линзой, то его изображение «расползется» в кольцо, называемое кольцом Эйнштейна.