211service.com
Astronomer har upptäckt det största svarta hålet som någonsin observerats
Sammansatt bild av galaxhopen Abell 85. röntgen (NASA/CXC/SAO/A. Vikhlinin et al.); Optisk (SDSS)
Det mest massiva svarta hålet som någonsin observerats har upptäckts i en galax cirka 700 miljoner ljusår från jorden. Det är så stort att astronomer tror att det kan avbildas av samma radioteleskopuppsättning som producerade den första bilden av ett mycket mindre svart hål tidigare i år.
Galaxen i fråga, kallad Holm 15A, är den ljusaste medlemmen av en galaxhop som heter Abell 85 som sitter i stjärnbilden Cetus, synlig från både norra och södra halvklotet. Den upptäcktes 1937 av den svenske astronomen Erik Holmberg.
Galaxer på detta avstånd kunde inte studeras i detalj förrän uppskjutningen av rymdteleskopet Hubble 1990 och den nyare konstruktionen av jätteteleskop på marken. Astronomer insåg snabbt att Holm 15A är något ovanligt.
Det som är slående med Holm 15A är hur stor och hur svag galaxens centrala diffusa region är, säger Kianusch Mehrgan vid Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics i Tyskland och några kollegor. Men medan den inre kärnan är ovanligt mörk, är resten av galaxen relativt ljus. Hurså?
Nu tror Mehrgan och kollegor att de har löst gåtan med hjälp av data som samlats in av Very Large Telescope, en uppsättning av fyra sammankopplade teleskop vardera med en diameter på 8 meter som observerar natthimlen i de synliga och infraröda delarna av spektrumet. Instrumentet sitter på en höjd av 2 600 meter i Atacamaöknen i Chile och har sedan dess första ljus 1988 blivit ett av de mest produktiva astronomiska observatorier som någonsin byggts.
Mehrgan och kollegor använde dessa data för att kartlägga galaxens struktur i mer detalj än vad som tidigare varit möjligt. De körde sedan ett antal simuleringar för att förstå varför centrum är så svagt och hur galaxen kan ha bildats i första hand.
Resultaten ger intressant läsning. Simuleringarna tyder på att Holm 15A måste ha bildats i en jättekollision mellan två unga galaxer, en vanlig företeelse i det tidiga universum. Teamet säger att anledningen till att kärnan är så mörk är att den domineras av ett supermassivt svart hål som antingen har ätit upp stjärnorna i närheten eller kastat ut dem i galaxens yttre regioner.
Detta svarta hål är enormt, även med kosmologiska mått mätt. Teamet säger med en försiktig uppskattning att den är 40 miljarder gånger mer massiv än solen. Som jämförelse är det svarta hålet i mitten av Vintergatan, Skytten A*, bara 4 miljoner gånger mer massivt än solen.
Det supermassiva svarta hålet i Holm 15A är inte bara det mest massiva hittills, det är också fyra till nio gånger större än förväntat, säger Mehrgan och kollegor och påpekar att det är dubbelt så massivt som de tidigare rekordhållarna.
Denna enorma storlek gör det svarta hålet Holm 15A till en bra kandidat för avbildning. Tidigare i år tog astronomer den första bilden av ett svart hål med hjälp av en uppsättning av åtta radioteleskop placerade över hela världen som skapade ett instrument i planetstorlek. Denna array är känd som Event Horizon Telescope och har en upplösning på 20 millibågsekunder, motsvarande den upplösning som krävs för att se Neil Armstrongs fotavtryck på månen från jorden.
Det nyupptäckta svarta hålet fyller ett område på himlen cirka 18 ± 3,7 mikrobågsekunder, så det kan mycket väl vara avbildbart med Event Horizon-teleskopet. Det supermassiva svarta hålet i Holm 15A är ett kandidatsystem för direktavbildning, säger Mehrgan och kollegor.
Det är intressant arbete som avslöjar hur kraftfulla bildtekniker har blivit de senaste åren. Ändå, med större och kraftfullare teleskop som för närvarande är under konstruktion, är det osannolikt att Holm 15A kommer att hålla rekordet länge.
Ref: arxiv.org/abs/1907.10608 : Ett svart hål på 40 miljarder solmassa i den extrema kärnan av Holm 15a, Abell 85s centrala galax