Nye målinger gjorde det første "fotograferede" sorte hul hundrede gange lettere

Indholdsfortegnelse:

Nye målinger gjorde det første "fotograferede" sorte hul hundrede gange lettere
Nye målinger gjorde det første "fotograferede" sorte hul hundrede gange lettere
Anonim

Astrofysikere har specificeret massen af et supermassivt sort hul i midten af M87 -galaksen i stjernebilledet Jomfruen - den samme, som tidligere blev "fotograferet" af Event Horizon Telescope -projektets specialister. Det viste sig at være hundredvis af gange lysere end tidligere opnåede fotografier angivet. Forskere offentliggjorde en artikel, der beskriver undersøgelsen i det videnskabelige tidsskrift Astronomy and Astrophysics, skriver kort om dette af pressetjenesten ved Moskva State University. M. V. Lomonosov.

"Det viste sig, at massen af det sorte hul i M87 var mindre end røntgendataene, der er angivet ved resultaterne af radioobservationer inden for Event Horizon Telescope-projektet, samt tidligere estimater baseret på optiske data," siger Elena Seifina, en forsker ved Moscow State University og en af forfatterne arbejder.

Galaxy M87 er en af de nærmeste og største naboer til Mælkevejen. Den ligger 53 millioner lysår fra os og er en stor elliptisk galakse. Dens diameter er omkring 250 tusind lysår.

I midten af denne "stjernemetropol" er et særligt stort supermassivt sort hul. Denne egenskab ved M87 samt fraværet af det tætte "lag" støv, der omgiver midten af mange andre galakser, gjorde det til et af de to hovedmål for Event Horizon Telescope (EHT) -projektet, hvis specialister ønskede at tage et fotografi af den såkaldte "skygge" af et sort hul.

Sådan kalder forskere et særligt rumområde i nærheden af et sort hul, hvor en slags "refleksion" af dens begivenhedshorisont vil dukke op. Dette skyldes effekten af gravitationslinser. De første fotografier af denne zone, der omgiver det sorte hul i midten af galaksen M87, blev vist af forskere i april 2019. Eksperter anerkendte denne præstation som en af de vigtigste videnskabelige opdagelser i det forløbne år.

Vejer et sort hul

Disse fotografier, bemærkede Seyfina og hendes kolleger, hjalp forskere med at genberegne massen af dette supermassive sorte hul. Tidligere skøn sagde, at det kunne sammenlignes med omkring seks milliarder soler. Observationer af "skyggen" af M87 bekræftede og forfinede disse værdier: astronomer kom til den konklusion, at denne masse er lig med 6,5 milliarder solmasser.

Russiske astrofysikere kontrollerede disse værdier ved hjælp af data fra røntgen orbitalobservatorier, herunder RXTE, Suzaku, Chandra og Swift teleskoper (på trods af at EHT-specialister brugte data fra mikrobølgeobservatorier). For at kontrollere, hvor nøjagtige deres målinger er, observerede forskere samtidigt et andet sort hul, som er placeret i galaksen 3C 454.3. Forskere har beregnet massen af dette objekt for længe siden og med høj nøjagtighed, så det var let nok at kontrollere alt ved hjælp af det.

Forskernes beregninger baserede sig på et nyligt opdaget mønster - styrken og arten af røntgenstrålen, der producerer en varm disk af stof, der omgiver et supermassivt sort hul, afhænger stærkt af dens masse. Ved hjælp af disse målinger håbede russiske astronomer at bekræfte og forfine EHT -resultaterne.

På den ene side faldt gamle og nye målinger af massen af et supermassivt sort hul til 3C 454.3 sammen. På den anden side viste massen af det centrale objekt i midten af galaksen M87, beregnet ud fra dets røntgenemission, uventet mindre end de værdier, der er angivet ved fotografierne af dens "skygge". Det er kun 50 millioner solmasser, hvilket er to størrelsesordener lavere end tidligere estimater.

Hvorfor det er sådan, kan forskere endnu ikke sige. Imidlertid udelukker de ikke muligheden for, at uoverensstemmelser i estimater kan forekomme på grund af fejl eller nogle uberegnede funktioner i arbejdet med enten den ene eller den anden metode til beregning af massen af sorte huller. På den anden side er det også muligt, at begge metoder fungerer korrekt, og uoverensstemmelser i masse skyldes, at den gas og støv, der omgiver M87's centrum, har forskellige effekter på bevægelsen af røntgen- og mikrobølgestråling mod jorden.

Forskere håber, at yderligere observationer af det sorte hul i midten af M87 såvel som andre store galakser vil hjælpe med at forstå, hvor fejlen ligger, samt hvad objektets egentlige masse er, de første fotografier af skyggen af som menneskeheden så kun sidste år.

Anbefalede: