ALMA помогла определить массу сверхмассивной чёрной дыры в NGC 3258

Черная дыра
ALMA провела самые точные измерения холодного газа, циркулирующего вокруг сверхмассивной чёрной дыры в центре гигантской эллиптической галактики NGC 3258. Многоцветный эллипс отражает движение газа, вращающегося вокруг чёрной дыры: синий цвет – движение к нам; красный – движение от нас. Было обнаружено, что материал вращается тем быстрее, чем ближе он находится к чёрной дыре, что позволило исследователям точно рассчитать массу чёрной дыры: 2,25 миллиарда Солнц. Авторы и права: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / B. Boizelle / AUI / NSF / S. Dagnello / Hubble Space Telescope / NASA / ESA / Carnegie-Irvine Galaxy Survey.

Астрономы, использующие радиотелескоп ALMA, наблюдали динамическую сферу влияния сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре NGC 3258 – гигантской эллиптической галактики на расстоянии около 100 миллионов световых лет от Земли, и определили, что эта чёрная дыра весит в 2,25 миллиарда раз больше, чем наше Солнце.

Астрономы используют различные методы для измерения масс чёрных дыр.

В гигантских эллиптических галактиках большинство измерений сводится к наблюдению орбитального движения звёзд вокруг чёрной дыры, проведённых в видимом или инфракрасном свете.

Другой метод, использующий природные мазеры в газовых облаках, вращающихся вокруг чёрных дыр, обеспечивает более высокую точность, но эти мазеры очень редки и находятся почти исключительно в спиральных галактиках, которые характеризуются значительно меньшими чёрными дырами.

Команда ALMA недавно применила новый метод исследования чёрных дыр в гигантских эллиптических галактиках.

Около 10% эллиптических галактик содержат в своих центрах вращающиеся диски холодного плотного газа. Эти диски содержат угарный газ, который можно наблюдать с помощью радиотелескопов миллиметрового диапазона.

Используя доплеровское смещение излучения от молекул монооксида углерода, астрономы смогли измерить скорости газовых облаков на орбите, а ALMA позволила разрешать те самые центры галактик, где орбитальные скорости являются самыми высокими.

“Мы исследовали близлежащие эллиптические галактики с помощью ALMA в течение нескольких лет, чтобы найти и изучить диски молекулярного газа, вращающиеся вокруг гигантских чёрных дыр”, – сказал профессор Аарон Барт, астроном из Калифорнийского университета в Ирвине.

NGC 3258 – лучшая цель, которую нашли астрономы, потому что они смогут отслеживать вращение диска намного ближе к чёрной дыре, чем в любой другой галактике.

Внутренние области диска NGC 3258 вращаются быстрее, чем внешние части из-за гравитации чёрной дыры.

Данные ALMA показывают, что скорость вращения диска увеличивается от 1 млн. км/ч на его внешнем крае, примерно в 500 световых годах от чёрной дыры, до более чем 3 млн. км/ч возле центра диска, на расстоянии всего лишь 65 световых лет от чёрной дыры.

Астрономы определили массу чёрной дыры, моделируя вращение диска, учитывая дополнительную массу звёзд в центральной области галактики и другие детали, такие как слегка искривлённая форма газообразного диска.

Документ, описывающий результаты исследования, был опубликован в журнале Astrophysical Journal.


Больше информации: https://arxiv.org/

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *