Космический дебют: сверхмассивные черные дыры (Фото)

Чёрной дырой называют область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не может даже свет.

Сверхмассивная черная дыра — это черная дыра с массой около 105—1010 масс Солнца. По состоянию на 2014 год сверхмассивные черные дыры обнаружены в центре многих галактик, включая наш Млечный Путь.

1. Самая тяжелая сверхмассивная черная дыра за пределами нашей галактики находится в галактике в гигантской эллиптической галактики NGC 4889 в созвездии Волосы Вероники. ее масса — около 21 млрд солнечных масс!

На этом снимке — галактика NGC 4889 находится в центре. Где-то там притаился тот самый гигант.

2. Общепринятой теории образования черных дыр такой массы еще нет. Существует несколько гипотез, наиболее очевидной из которых является гипотеза, описывающая постепенное наращивание массы черной дыры путем гравитационного притяжения материи (обычно газа) из космического окружающего пространства. Трудность образования сверхмассивной черной дыры заключается в том, что достаточное для этого количество вещества должно быть сконцентрировано в относительно небольшом объеме.

Сверхмассивная черная дыра и ее аккреционный диск в представлении художника.

3. Спиральная галактика NGC 4845 (тип Sa) в созвездии Дева, находящаяся на расстоянии 65 миллионов световых лет от Земли. В центре галактики находится сверхмассивная черная дыра с массой около 230 000 солнечных масс.

4. Космическая обсерватория Chandra (Chandra X-ray Observatory, NASA) не так давно предоставила доказательства о том, что многие сверхмассивные черные дыры вращаются с огромной скоростью. Измеренная скорость вращения одной из черных дыр — 3.5 трлн. миль/час — это примерно половина скорости света, а ее невероятная гравитация тянет за собой окружающее пространство на много миллионов километров.

5. Спиральная галактика NGC 1097 в созвездии Печь. В центре галактики находится сверхмассивная черная дыра, которая в 100 миллионов раз тяжелее нашего Солнца. Она засасывает в себя любую материю в окру́ге.

6. Мощнейший квазар в галактике Маркарян 231 может получать энергию от двух расположенных в центре черных дыр, которые кружатся вокруг друг друга. Согласно подсчетам ученых, масса центральной черной дыры превышает солнечную массу в 150 миллионов раз, масса черной дыры-спутника больше солнечной в 4 миллиона раз. Этот динамический дуэт поглощает галактическую материю и вырабатывает огромное количество энергии, вызывающее сияние в центре галактики, способное затмить сияние миллиардов звезд.

Квазары — самые яркие источники во Вселенной, свет которых ярче чем сияние их галактик. есть гипотеза, что квазары представляют собой ядра далеких галактик на стадии необычно высокой активности. Квазара в центре галактики Маркарян 231 — это самый близкий к нам подобный объект и проявляет себя как компактный радиоисточник. Ученые оценивают его возраст всего в миллион лет.

7. Гигантская эллиптическая галактика M60 и спиральная галактика NGC 4647 выглядят очень странной парой. Они обе находятся в созвездии Дева. Яркая M60, находящаяся на расстоянии около 54 миллионов световых лет от нас, имеет простую форму яйца, которая создаётся беспорядочно роящимися старыми звёздами. NGC 4647 (вверху справа), напротив, состоит из молодых голубых звёзд, газа и пыли, которые расположены в закрученных рукавах плоского вращающегося диска.

В центре М60 находится сверхмассивная черная дыра, имеющая 4,5 млрд солнечных масс.

8. Галактика 4C+29.30, расположенная на расстоянии 850 миллионов световых лет от Земли. В центре находится сверхмассивная черная дыра. ее масса в 100 миллионов раз больше массы нашего Солнца.

9. Астрономы долгое время искали подтверждение того, что Стрелец А — наша сверхмассивная черная дыра в центре Млечного пути, является источником струи плазмы. Наконец, они нашли его, — об этом говорят новые результаты, полученные рентгеновской обсерваторией Chandra (Чандра) и радиотелескопом VLA. Эта струя или джет образуется за счет поглощения вещества сверхмассивной черной дырой и ее существование давно предсказывалось теоретиками.

10. Используя самые качественные рентгеновские снимки, астрономы нашли первый очевидный факт того, что массивные черные дыры были схожи в Ранней Вселенной. Исследования и наблюдения отдаленных галактик показали, что они все обладают схожими супермассивными черными дырами. В Ранней Вселенной было найдено по меньшей мере 30 миллионов супермассивных схожих черных дыр. Это в 10 000 раз больше, чем предполагалось ранее. 

На рисунке художника изображена растущая супермассивная черная дыра.

11. Спиральная галактика NGC 4945 с перемычкой (SBc) в созвездии Центавр. Она достаточно похожа на нашу Галактику, однако рентгеновские наблюдения показывают наличие ядра, вероятно, содержащего активную сверхмассивную черную дыру.

12. Скопление PKS 0745-19. Черная дыра, находящаяся в центре, является одной из 18 крупнейших известных черных дыр во Вселенной.

13. Мощный поток частиц из сверхмассивной черной дыры, ударивший по расположенной рядом галактике. Астрономы наблюдали столкновения галактик и раньше, но такой "космический выстрел" зафиксирован впервые. "Инцидент" произошел в звездной системе, расположенной на расстоянии 1,4 млрд. световых лет от Земли, где в настоящее время идет процесс слияния двух галактик. "Черная дыра" большей из двух галактик, которую астрономы сравнивают со "Звездой смерти" из киноэпопеи "Звездные войны", выбросила мощный поток заряженных частиц, который угодил прямо в галактику, находящуюся по соседству.

14. Найдена самая молодая черная дыра. Прародительницей новичка стала сверхновая, вспыхнувшая всего 31 год назад.

15. Художественное изображение черной дыры, поглощающей космическое пространство. Со времени теоретического предсказания черных дыр оставался открытым вопрос об их существовании, так как наличие решения типа "черная дыра" еще не гарантирует, что существуют механизмы образования подобных объектов во Вселенной.