Studien av flere dusin galakser innenfor en radius på flere milliarder lysår fra vår egen har avslørt flere sorte hull som overgår mange ganger våre forventninger om hvor store de kan vokse. Den siste forskningen hjelper oss ikke bare med å forstå utviklingen av disse mystiske astrofysiske objektene, men åpner også for nye interessante spørsmål for oss. Hvordan blir for eksempel sorte hull så utrolig massive?
Svarte hull, som er resultatet av stjernekollaps, trenger ingen introduksjon. Vi har hørt at de forårsaker forstyrrelser i romtiden, så på deres "raping" og til og med, kanskje for første gang i historien, vil vi kunne se en av dem med våre egne øyne i år. Forskere er veldig interessert i sorte hull, og det er en veldig forståelig grunn til dette.
“Hva er galakser? Dette er "murstein" som kombineres til helhetsbildet av universet. Og for å forstå hvordan de dannes og utvikles, må vi først forstå hvordan sorte hull fungerer, sier fysiker Julia Hlavacek-Larrondo ved University of Montreal, Canada.
Ikke at svarte hull i seg selv forenkler dette arbeidet - det er veldig vanskelig å forstå hva som er umulig (som det ser ut til for oss) å se direkte. Derfor leter astrofysikere etter andre ledetråder som vil tillate dem å grave dypere. En av instruksjonene er letingen etter en forbindelse mellom massene av sorte hull og galakser de befinner seg i. Hvis vi hadde en enkel måte å sammenligne størrelsen på galakser med de svarte hullene i deres senter, ville dette ifølge forskere spare oss for mye tid og krefter på å studere både førstnevnte og sistnevnte.
Derfor gjennomførte Hlavacek-Larrondo, sammen med andre forskere fra Canada, Spania og Storbritannia, en studie av 72 galakser som befinner seg innenfor en radius på 3,5 milliarder lysår fra oss, i håp om å komme med en generell formel som kunne forenkle bestemmelsen av masse. sorte hull i galaktiske sentre. Forskere delte sine observasjoner i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
For å estimere størrelsen på selve de sorte hullene, analyserte teamet røntgenspekteret som rømte fra virvelstrømmene med varm gass fra tilskuddskivene til svarte hull, og sammenlignet deretter tallene med den generelle lysstyrken til den omkringliggende galaksen.
I følge en ganske populær hypotese, jo større selve galaksen, desto større kan selve det sorte hullet, som ligger i sentrum - men i praksis viste det seg at alt ikke var så enkelt som forventet.
"Vi fant ut at sorte hull kunne være mye større enn den estimerte lovpålagte størrelsen," kommenterte hovedstudieforfatter Mar Mezqua fra Space Science Institute i Spania.
Salgsfremmende video:
I stedet for den forventede korrelasjonen i masse og størrelse med deres galakser, har et antall svarte hull vist mye raskere vekst og masseøkning enn resten av rommet rundt dem. Det viste seg at omtrent 40 prosent av de undersøkte sorte hullene har en masse 10 milliarder eller mer ganger solens masse. Her skal det imidlertid avklares at det ikke ble registrert noen masserekorder, og forresten hører fortsatt til det sorte hullet i galaksen NGC 4889, hvis masse tilsvarer 21 milliarder solmasser. I tillegg er det mistanke om at galaksen S5 0014 + 81, som ligger 12,1 milliarder lysår unna, inneholder et ekte monster med en masse på rundt 40 milliarder soler. Men likevel, et så stort antall supermassive sorte hull fikk forskere til å undre seg over hvordan de blir slike.
Forskere har to forutsetninger for denne poengsummen: enten disse svarte hullene opprinnelig virket veldig store, og deretter bokstavelig talt tiltrukket de fleste av galaksen saken rundt seg, eller det er alvorlige hull i vår kunnskap om hvordan galakser produserer svarte hull.
“Er de så store fordi de umiddelbart virket slik, eller ble de hjulpet av ideelle forhold som gjorde at de kunne vokse veldig raskt i flere milliarder år? Vi kan ikke svare på dette spørsmålet for øyeblikket, sier Mezqua.
Imidlertid kan svaret på dette spørsmålet inneholde i en annen studie publisert i det største online biblioteket med vitenskapelige artikler arXiv.org og i påvente av verifisering. I løpet av studiet studerte forskere mer enn 30 000 galakser lokalisert innenfor en radius på 12,2 milliarder lysår, og fant ut at forholdet mellom veksthastigheten til sorte hull og veksthastigheten til stjerner akselererte med veksten av selve galaksene, der gjenstandene som ble undersøkt befant seg. Med andre ord, i galakser med et stort antall stjerner var sorte hull alltid "glupske".
En mer generaliserende takeaway fra disse studiene er at det faktisk er en kobling mellom stjernedannelse og sorte hull, og det er veldig forvirrende. Selvfølgelig vil mer enn et dusin flere studier være nødvendig for å forstå det bedre. Men en ting er allerede i ferd med å bli klar - uten disse gigantene ville universet vårt sett helt annerledes ut.
Nikolay Khizhnyak
