Таких еще не видели: астрономы обнаружили гигантскую черную дыру

Благодаря "естественному телескопу" — гравитационному линзированию галактик — астрономы смогли измерить черную дыру, в 36 млрд раз тяжелее Солнца. Это самый большой астрономический объект, вес которого удавалось вычислить, пишет Earth.com.

Такие черные дыры называются сверхмассивными, но зафиксированная в галактике LRG 3-757 — самая большая из них. Она находится на расстоянии почти шести миллиардов световых лет от Земли. Рассмотреть ее было бы невозможно, если бы не гравитационное линзирование.

Гравитационное линзирование

Этот эффект срабатывает, когда галактики расположены друг за другом. Свет от дальней галактики в результате действия гравитации обтекает ближнюю, образуя световую дугу или так называемое кольцо Эйнштейна. Именно этот легендарный физик предсказал, что явление гравитационного линзирования возможно.

Мы наблюдаем дугу или кольцо — в зависимости от расположения астрономических образований. Если Земля, более близкая и более дальняя галактики расположены на одной линии, будет кольцо. Если линия смещена, видимой останется только дуга.

Кроме зрелищности, это явление имеет еще и научную ценность. Ведь гравитация более близкой галактики срабатывает для удаленного объекта как увеличивающая лупа. И наоборот — свет от дальней усиливает видимость ближней. Так и произошло в случае с LRG 3-757. Она как передняя входит в систему из двух линзирующих галактик. Вместе их называют Космической подковой, которую впервые обнаружили в 2007 году.

Галактика LRG 3-757

Галактика LRG 3-757 в 100 раз больше Млечного Пути. Она имеет эллиптическую форму. LRG 3-757 видима в инфракрасном диапазоне и в ней почти не происходит звездообразующих процессов. После того, как астрономы Института физики Федерального университета Риу-Гранди-ду-Сул опубликовали свое исследование, LRG 3-757 теперь известна и тем, что в ней находится самая большая черная дыра из до сих пор известных.

В центре всех крупных галактик есть сверхмассивные черные дыры — это давно известно исследователям космоса. Но галактическое ядро LRG 3-757 исключительно большое. Размер черной дыры обычно рассчитывают через соотношение к скорости движения звезд в центре галактики. Масса недавно обнаруженного объекта примерно в полтора стандартных отклонения больше, чем должна была бы быть по классическим расчетам. Астрономы считают, что такое разрастание можно объяснить разве что драматическими событиями в прошлом галактики.

Гипотезы происхождения активного ядра галактики LRG 3-757

Ученые предлагают несколько гипотез. Первый вариант — это образование LRG 3-757 после слияния двух черных дыр. Вторая гипотеза базируется на том, что галактическое ядро особенно активное. Оно вытянуло энергию из LRG 3-757 с такой силой, что нарушило процессы звездообразования и изменило внутреннюю структуру своей галактики. Третья теория рассматривает гигантскую черную дыру как остаток древнего квазара времен ранней Вселенной.

В любом случае открытие имеет большое значение. В частности, из-за своего расстояния. Учитывая скорость света и другие астрономические законы, мы сейчас видим Космическую подкову такой, какой она была более чем четыре млрд лет назад.

Экстремальные условия вокруг черных дыр могут оказаться самым мощным естественным ускорителем частиц во Вселенной. К такому выводу пришли исследователи под руководством Джозефа Силка из Университета Джонса Хопкинса. Исследовательская группа определила, что частицы, которые попадают под воздействие черной дыры, сталкиваются с энергией, превышающей мощности даже самых современных наземных коллайдеров. Некоторые из этих частиц навсегда исчезают в черной дыре, но другие вырываются в космос. Именно они, по мнению ученых, могут добраться до наших детекторов, неся потенциальные следы темной материи.