Масса черных дыр недооценивается

Американский астрофизик Карл Гебхардт и немецкий астроном Йенс Томас доказали, что черная дыра в галактике Messier 87 (M87) гораздо «тяжелее», чем считалось ранее.

Галактика M87 и ее знаменитая струя. Фото телескопа «Хаббл».
Галактика M87 и ее знаменитая струя. Фото телескопа «Хаббл».

Ее масса в 6,4 млрд раз превышает солнечную. По словам ученых, это самая «нелегкая» из известных черных дыр. Исходя из полученных результатов, Карл Гебхардт и Йенс Томас считают, что массы черных дыр, находящихся в крупных галактиках, недооцениваются.

Напомним, что черной дырой в астрономии называют область пространства, в которой гравитационное притяжение настолько сильно, что ни вещество, ни излучение не могут эту область покинуть.

Карл Гебхардт и Йенс Томас утверждают, что их открытие поможет пролить свет на процессы, лежащие в основе роста галактик, а также позволит разобраться с загадкой квазаров.

На конференции Американского астрономического общества в Пасадене (штат Калифорния) астрономы рассказали о том, каким образом им удалось рассчитать массу черной дыры с помощью системы Lonestar — гигантского вычислительного комплекса Техасского университета.

В этом центре установлено 5 840 процессоров, которые способны выполнять 62 триллиона операций с плавающей точкой в секунду (для сравнения: современный персональный компьютер с двумя ядрами выполняет лишь 10 миллиардов операций в секунду).

Для того чтобы рассчитать массу черной дыры, ученые создали модель так называемого темного гало галактики M87, состоящего из темной материи и находящегося за пределами видимых границ звездного острова. О необходимости учитывать массу темного гало говорили давно, однако ученые до сих пор не располагали подходящими вычислительными ресурсами. Результат во много раз превысил предыдущие оценки массы черной дыры.

Гигантская эллиптическая галактика M87 была избрана астрономами прежде всего из-за своей близости к Млечному Пути (всего 55 миллионов световых лет). Кроме того, галактика известна струей плазмы, вырывающейся из центра. Причиной появления таких струй считается аккреционный диск вокруг черной дыры, что тоже повлияло на выбор объекта исследования.

Что касается квазаров, то для определения их массы выводы Карла Гебхардта и Йенса Томаса также могут оказаться полезными. Квазары представляют собой кратковременную (по сравнению с возрастом галактик) стадию очень высокой активности галактических ядер, которая имеет место на определенной стадии их эволюции. Предположительно, механизм выделения энергии в квазарах (и других типах активных ядер) связан с падением вещества на сверхмассивные черные дыры, существующие в ядрах большинства массивных галактик.

Считается, что масса квазаров превышает солнечную в 10 миллиардов раз, но ученым до сих пор не удалось обнаружить в близлежащих галактиках черную дыру с сопоставимой массой. Существует подозрение, что оценка массы квазаров ошибочна. Однако, исходя из новых данных о массе черных дыр, Карл Гебхардт и Йенс Томас предполагают, что квазары просто находятся в более крупных галактиках: «Увеличьте массу галактики M87 в два-три раза — и проблема решится сама собой».

Свои выводы ученые собираются опубликовать в издании Astrophysical Journal. Данные для вычислений исследователи получили благодаря Северному телескопу обсерватории Gemini (город Хило, Гавайи) и «Очень большому телескопу» Европейской южной обсерватории (пустыня Атакама, Чили).

Подготовлено по материалам Франс Пресс.


Источник: Новости Компьюленты (www.compulenta.ru)

Tags: , , ,

Leave a Reply

You must be logged in to post a comment.