Hogyan határozható meg egy fekete lyuk súlya - egy spirálgalaxis szörnye
A legtöbb ember számára a világegyetemben utazó óriási kozmikus tárgyak pontos tömegének mérése. irreálisnak tűnik. De miután az ALMA rádiótávcső utolsó antennáját telepítették Chile északi részén, mindkét milliméteres és alulméteres hullámhosszon dolgozva, ez a feladat nagyon megvalósíthatóvá vált. Az óriás ALMA antennaterülete 16 km-re az Atacama sivatagban foglal helyet, és 66 antennát ötvözi. Mindegyik együtt dolgozik egy nagy pontosságú hatalmas teleszkópként. Azonban, hogy meghatározza a pontos tömegét szupergiáns fekete lyukak. a Föld felszínéről több millió fényévnyi távolságban található, a feladat messze nem egyszerű.
Hol vannak elrejtve a fekete lyukak?
A csillagászok régóta rájöttek, hogy az ilyen kozmikus testek, amelyek hatalmas tömeggel rendelkeznek, a legtöbb galaxis magjai közé szorulnak. Ezek a tárgyak a szülő galaxisuk fejlődésének eredményeként alakultak ki. milliárd évekre. A tanulmány pedig a modern asztrofizika kiemelt feladata. A fekete lyukak nagyban hozzájárulnak az új csillagok kialakulásához. Olyanok, mint a világegyetem minden élőlénye. fokozatosan nőnek és fejlődnek, jelentős befolyást gyakorolnak az interstelláris közegre. Számos módja van ezeknek a hulkáknak a tömegének meghatározására. Mindegyikük kiválasztásához bizonyos kritériumokat értékelnek: az objektum távolsága, a galaxis típusa és mások.
Szörny a Tejútban
A Tejútunknak is van egy szupermasszív fekete lyuk a magjában. A Sagittarius konstellációjában látták. mint a rádióhullámok erőteljes forrása. A csillagászok hihetetlenül pontos infravörös távcsöveket használva képesek voltak nyomon követni más csillagok pályáit ezen a ponton, a legerősebb rádióhullámokat sugározva. Az ilyen vizsgálatok eredményeképpen a fekete lyuk tömegét, amely meghaladta a csillagunk tömegét, a Nap 4 millió alkalommal határozta meg.
Lehet-e mérni a fekete lyukakat a távoli galaxisok magjainak szerkezetében?
A legközelebbi kozmikus szörny tömegének mérése a Földre nem nehéz feladat a modern asztrofizikusoknak. Végül is, nem messze a Föld megfigyelőitől - "minden" 25 ezer fényévben. Mit szólna a fekete lyukak méretéhez és tömegéhez? más galaxisok magjaiban rejtve. Olyan messze vannak a Földtől, hogy az infravörös távcsövek használatával lehetetlen mérni a csillagok forgási sebességét magukban. A tudósok megpróbálják ezt a módszert: megtalálni a rádió-fényes tárgyakat megamazereket (kvantumgenerátorok, amelyek elektromágneses hullámokat kibocsátanak centiméter tartományban), és figyelik mozgásukat a középpont körül - egy fekete lyuk. A Megamazerek világítótornyként működnek, de sajnos a csillagászok nem minden galaxisban vannak.
Egy másik módszert is alkalmaznak: az ionizált gázok mozgásának tanulmányozása galaktikus magokban. Van egy algoritmus a fekete lyukak tömegének kiszámítására ezen gázfelhők sebességén alapulva. Ez a módszer csak objektumok mérésére szolgál elliptikus galaxisokban, és egyáltalán nem alkalmas a szupermasszív fekete lyukak meghatározására. rejtőzik a galaxisok magjaiban spirális formában. Az ilyen mérések lehetősége csak az ALMA szupergiáns teleszkóp.
Mi engedte megismerni az ALMA távcsövet?
NGC 1097, található a parttól tőlünk közel 45 millió fényévre található és a konstelláció a déli féltekén kemence, a közelmúltban érdekelt tudósok egy csoportja által vezetett Kyoko Onishi. Vizsgálták a két anyag molekuláinak magja körül kialakuló konfigurációt és sebességeket: hidrogén-cianid (HCN), formylium (HCO +). Ezután az ALMA teleszkóp segítségével kifejlesztett számítógépes modellek segítségével meggyőződhettek arról, hogy ezek a mutatók jellemzőek a 140 millió napsütéses fekete lyukra. Kiderült, hogy az NGK 1097 galaxis fekete lyuk felülmúló. 35-szer nagyobb, mint a miénk, a Tejútban.
Ez a tanulmány volt az első, amelyet az ALMA segítségével egy galaxis alakú spirálon végeztünk, amelynek hídja volt. Most az asztrofizikusok, akik ezt a modellt használják, képesek lesznek mérni más hatalmas űrobjektumokat. Ezek a tanulmányok segítenek az emberiségnek megérteni, hogyan hatnak egymásra és más kozmikus testekre.