С помощью гравитационного линзирования астрономы обнаружили одну из самых массивных черных дыр во Вселенной. Объект, масса которого в 36 млрд больше, чем у Солнца, находится в системе Космическая Подкова.
Черная дыра расположена в одной из двух галактик, составляющих систему Космическая Подкова. Это так называемая «спящая» черная дыра, то есть она находится в относительно спокойном состоянии и не поглощает активно вещество из окружения, в отличие от активных черных дыр с аккреционными дисками.
Для сравнения, масса черной дыры Стрелец A* в центре нашей галактики Млечный Путь составляет около 4,15 млн масс Солнца, что в тысячи раз меньше. Расположение массивного объекта в одной из самых крупных известных галактик, по мнению исследователей, не случайно. Открытие поможет лучше понять связь между размерами сверхмассивных черных дыр и их родительских галактик.
Эта черная дыра входит в десятку самых массивных из когда-либо обнаруженных и, вполне возможно, является самой массивной.
Томас Коллетт, профессор Портсмутского университета и соавтор исследования
Для наблюдения исследователи использовали метод измерения, который не зависит от активности черной дыры. Без аккреции такие объекты могут оставаться скрытыми, так как обычно их выдают излучения, включая рентгеновское. В данном случае ученые использовали эффект гравитационного линзирования — искривление света вблизи массивного объекта в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна.
Гравитационная линза «Космическая подкова». Сверхмассивная черная дыра находится в центре оранжевой галактики. Далеко за ней находится голубая галактика, которая искривляется в кольцо в форме подковы. Изображение: NASA/ESA
Система Космическая Подкова — яркий пример эффекта гравитационного линзирования. Галактики в ней расположены так, что свет фоновой галактики искажается в почти идеальное кольцо вокруг галактики переднего плана — формируя кольцо Эйнштейна. Объединив данные гравитационного линзирования с наблюдениями за звездами поблизости, ученые доказали существование гигантской черной дыры и точно измерили ее массу.
Мы обнаружили влияние черной дыры двумя способами: она изменяет траекторию света, проходящего вблизи от нее, и заставляет звезды во внутренних областях своей галактики двигаться чрезвычайно быстро.
Томас Коллетт, профессор Портсмутского университета и соавтор исследования
Согласно исследованию, Космическая Подкова представляет собой «окаменевшую группу» — конечную стадию эволюции самых массивных гравитационно-связанных структур во Вселенной, когда они сливаются в одну гигантскую галактику. Вероятно, все сверхмассивные черные дыры, изначально находившиеся в галактиках-компаньонах, также слились, образовав обнаруженный объект.
