Търсите черни дупки в галактики извън пътя

Черните дупки са странни зверове в космическия зоопарк. Те се предлагат в два "вида": звезден и свръхмасивна. Вече е добре известно, че повечето галактики имат много черни дупки със звездна маса, разпръснати навсякъде. Обикновено са създадени от смъртта на звезди при експлозии на свръхнови. Те понякога се срещат в двоични системи, където черна дупка и бяло джудже или някакъв друг тип звезда правят орбитален танц помежду си.

Най-големите черни дупки, свръхмасивите, са прибрани в сърцата на галактиките и съдържат масата от милиони или милиарди звезди. Те прекарват поне част от времето си, като се ровят на материали в непосредствените си квартали. Повечето от свръхмасивните черни дупки, за които астрономите знаят, са прибрани в галактики, които самите са свързани в струпвания. Най-големият открит досега има масата от 21 милиарда слънца и има съд в ядрото на галактика в Комаския клъстер. Комата е огромна конгломерация, която се намира на 336 милиона светлинни години от

Това не беше единственото голямо. Астрономите откриха и черна дупка със 17 милиарда слънчева маса, прегърната надолу в ядрото на галактика, наречена NGC 1600, която сама по себе си е в космическа затока, където съществуват само около 20 галактики. Тъй като повечето от наистина големите черни дупки живеят в "големите градове" (тоест в добре населени галактически клъстери), откривайки това един в галактическите пръчки казва на астрономите, че трябва да се е случило нещо странно, за да го създаде в тока си галактика.

И така, как една чудовищна черна дупка се прибира в галактически клъстер в малък град? Едно възможно обяснение е, че се е сляло с друга черна дупка в някакъв момент от далечното минало. В началото на историята на Вселената, галактически взаимодействия бяха много по-чести, изграждайки все по-големи от по-малки.

Когато две галактики се слеят, не само техните звезди и газ и прах се смесват, но и централната им черна дупките (ако ги има и повечето галактики) мигрират към ядрото на новосформираните, по-масивни галактика. Там те орбитират помежду си, превръщайки се в това, което се нарича "двоична черна дупка". Всякакви звезди или облаци от газ и прах са в двойна опасност от гравитационното издърпване на тези черни дупки. Този материал обаче всъщност може да открадне инерцията от черните дупки (при условие, че не попадне право в тях). Когато това се случи, звездите избягат, оставяйки черните дупки с по-малко инерция. Те започват да се приближават по-близо и в крайна сметка те се сливат, за да създадат бехемотна черна дупка. Продължава да расте, като поглъща газ, изпълнен до сърцевината по време на сблъсъка.

И така, как черната дупка на NGC 1600 стана толкова масивна? Най-вероятното обяснение е, че в един момент от ранния си живот той е бил изключително гладен, което го е накарало да засмуква много газ и други материали.

Този огромен апетит може да обясни и защо приемащата галактика е в толкова малък струпване в сравнение с други супермасивни черни дупки в галактики в сърцата на много по-големи клъстери. NGC 1600 е най-голямата, най-масивната галактика в своята група. Освен това е три пъти по-ярка от която и да е от другите близки галактики. Тази огромна разлика в яркостта не е нещо, което астрономите са виждали в други групи.

По-голямата част от газа в галактиката се консумира отдавна, когато черната дупка пламна като блестящ квазар от потока на материал в него, който се нагрява в нажежена плазма. В съвременните времена централната черна дупка на NGC 1600 е сравнително тиха. Всъщност астрономите го нарекоха „спящ гигант“. Това обяснява защо тя не е била открита при по-ранни проучвания на галактиката. Астрономите се натъкнаха на това огромно чудовище, когато измерваха скоростите на близките звезди. Интензивното гравитационно поле на черната дупка влияе върху движенията и скоростите на звездите. След като астрономите успеят да измерят тези скорости, те могат да определят масата на черната дупка.

Астрономите използваха специални инструменти в Обсерватория Близнаци на Хавай за изучаване на светлината, идваща от звездите в близост до черната дупка в NGC 1600. Някои от тези звезди обикалят черната дупка и това движение се появява в пръстов отпечатък на звездна светлина (наречен негов спектър). Други звезди имаха движения, които изглежда подсказват, че някога са се впускали твърде близо до черната дупка и са били гравитационно изхвърлени в по-малко или по-малка права линия от ядрото на галактиката. Това има смисъл оттогава Космически телескоп Хъбъл данните също показаха, че ядрото е много слабо. Бихте очаквали, че ако черната дупка хвърля звезди далеч от себе си. Възможно е ядрото на NGC 1600 да изхвърли достатъчно звезди, за да направи 40 милиарда слънца. Това казва на астрономите, че в сърцето на тази галактика е скрита доста мощна и масивна черна дупка, която се намира на около 209 милиона светлинни години от Земята.

• Черните дупки съществуват в много галактики. Ядрата на спирали и елиптични обикновено съдържат супермасивни черни дупки.
• Елиптичната галактика NGC 1600 има доста масивна черна дупка в сърцето си.
• Астрономите работят, за да разберат защо тази галактика има такава масивна черна дупка.

• „Изглед към гигантската елиптична галактика NGC 1600.“ HubbleSite - Телескопът - Hubble Essentials - За Едвин Хъбъл, hubblesite.org/image/3723/news.
• Дънбар, Брайън. „Какво е черна дупка?“ НАСА, НАСА, 21 май 2015 г., www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html.
• НАСА, НАСА, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes.