Gökbilimciler Abell 85 gökada kümesinde 40 milyar güneş kütleli kara delik buldular. Çok Büyük Teleskop (VLT) ile spektral gözlemler kullanarak behemoth'u buldular Kara delikler için sadece birkaç doğrudan kütle ölçümü var ve Dünya'dan yaklaşık 700 milyon ışıkyılıda, bu en uzak olanı.
Abell 85 kümesinin içinde, en parlak küme gökadası (BCG) Holm 15A bulunur. Bu, Abell 85 kümesindeki en parlak gökada olduğu anlamına gelir. Holm 15A'nın merkezi dağınık ve çok zayıftır, ancak galaksinin kendisi çok aydınlık olsa da ve toplamda iki trilyon güneş kütlesine sahip görünür bir yıldız kütlesine sahiptir. Bu belirgin tutarsızlık Max Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü'nde (MPE) ve Münih Üniversite Gözlemevi'nde (USM) araştırmacıların dikkatini çekti.
Yeni çalışma, MPE bilim adamı Jens Thomas tarafından yönetildi. Holm 15A'daki dağınık merkezi bölge neredeyse Büyük Macellan Bulutu kadar büyüktür ve Thomas ve diğer gökbilimciler bunun muazzam derecede büyük bir kara deliğin mevcut olduğuna dair bir ipucu olduğunu düşündüler. Ekip, bu geniş dağınık bölgeyi incelemek için VLT ve USM Wendelstein Gözlemevi üzerindeki MUSE spektrometresinden veri kullandı.
Bir basın bülteninde Thomas, “Süper kütleli karadeliklerin sadece birkaç düzine doğrudan kütle ölçümü vardır ve daha önce hiç bu kadar uzaktan denenmemişti. Ancak bu galaksideki Kara Delik'in büyüklüğü hakkında zaten bir fikrimiz vardı, bu yüzden denedik. ”
Her iki teleskoptan elde edilen veriler, ekibin doğrudan galaksinin çekirdeği etrafındaki yıldız hareketlerine dayalı bir kitle tahmini yapmasına izin verdi. Veriler geldiğinde, 40 milyar güneş kütlesi süper kütleli kara delik ortaya çıktı ve bu da onu bilinen evrendeki en büyük kara delik haline getirdi.
MPE kıdemli bilim adamı ve LMU öğretim görevlisi Roberto Saglia, “Bu, yıldız kütlesi veya yıldızların hız dağılımı gibi dolaylı ölçümlerden beklenenden birkaç kat daha büyük” dedi.
Holm 15A’nın merkezi çok düşük, dağınık bir yüzey parlaklığına sahiptir. Diğer eliptik gökadalardan çok daha sönük. Bu, bu behemoth'u oluşturan birleşmeler sırasında birçok yıldızın merkezden atıldığına dair bir ipucu. LMU doktora öğrencisi Kianusch Mehrgan bu çalışmadaki bazı verilerin analiz edilmesine yardımcı oldu. Aynı basın röportajında Mehrgan, “İç çekirdekteki ışık profili de çok düz. Bu, önceki birleşmelerdeki etkileşimler nedeniyle merkezdeki yıldızların çoğunun sınır dışı edilmesi gerektiği anlamına geliyor. ”
Holm 15A, Erken Tip Gökada veya ETG'dir. Geniş çapta kabul gören görüşe göre, bu tür büyük gökadaların çekirdeği “çekirdek ovma” adı verilen bir süreç nedeniyle oluşur. İki gökada birleşince karadelikleri de birleşir. Tüm bu kütleçekimsel etkileşimlerin yıldızlar üzerinde sapan bir etkisi vardır ve onları çekirdeklerden çıkarır. Çekirdekte gaz kalmazsa, bu tükenmiş çekirdek türüne yol açan yeni yıldız oluşmaz.
Aslında, Holm 15A için ışık profili, birleştirilen iki eliptik gökadanın, çekirdeklerin önceki birleşmelerden zaten tükendiğini düşündürmektedir. Böylece, tükenmiş, dağınık, büyük çekirdek, merkezde muazzam bir karadeliğin olduğu konusunda bir ipucuydu.
“Yeni nesil galaksi birleşmelerinin bilgisayar simülasyonları bize, gözlemlenen özelliklere oldukça iyi uyan tahminler verdi,” diyor dinamik modelleri de sağlayan Jens Thomas. “Bu simülasyonlar, yıldızlar ve bir kara delik ikili arasındaki etkileşimleri içerir, ancak önemli bileşen, zaten çekirdekleri tükenmiş iki eliptik gökadadır. Bu, ışık profilinin şekli ve yıldızların yörüngeleri, bu galaksideki çekirdek oluşumun özel koşulları ve diğer çok büyük galaksiler hakkında değerli arkeolojik bilgiler içerdiği anlamına geliyor. ”
Işık profili ile karadeliğin kütlesi arasındaki ilişki, karadeliklerin daha iyi anlaşılmasına ve kütlelerini ölçmenin yeni bir yoluna yol açabilir.
Çoğu süper kütleli karadelikler doğrudan ölçülemeyecek kadar uzaktır. Ancak bu araştırma parlaklık ve kütle arasında yeni bir ilişkiye işaret ediyor. İki kara delik her birleştiğinde kütle artar, ancak yıldızlar çıkarılır ve galaktik çekirdek söner, yeni yıldız oluşumu için gaz eksikliği olduğu varsayılarak.
Ekip, modellerini geliştirmeye devam etmeyi amaçlıyor ve sadece kara deliklerin kütlesini ölçmekten daha da uzayabilir. “Sonuçlarımız, merkez ışık profilinin tam şeklinin yanı sıra merkezdeki yıldız yörüngelerinin dağılımının detaylarının çok büyük gökadaların birleşme tarihi hakkında değerli bilgiler içerdiğini söylüyorlar.”
Çoğu karadeliklerin kütlesi, galaktik merkeze yakın yıldızların hareketini ölçerek belirlenir. Çok uzak galaksilerde, bu yıldızların hareketleri belirlenemez. Ancak ışık ve kütle arasındaki bu yeni ilişki, daha uzak karadeliklerin kütlesini ölçmenin temelini oluşturabilir. Yazarların makalelerinde söylediği gibi, “Gökada gökadalarında, kara delik kütleleri, merkezi yıldız yüzey parlaklığı ve merkezi yıldız kütle yoğunluğu ile Holm 15A dahil olmak üzere ters orantılıdır. Bu korelasyonu ilk defa burada gösteriyoruz. ”
Eğer bu korelasyon devam ederse, bu 40 milyar güneş kütleli kara deliğin tahttan indirilmesi ve yeni, hatta daha büyük bir kara deliğin yerini alması sadece bir zaman meselesi olabilir.
Daha:
- Basın Bülteni: Abell 85 merkez galaksisinin kalbinde ağır siklet
- Araştırma Raporu: ABELL 85'İN MERKEZİ GALAKSİSİ HOLM 15A'NIN AŞIRI ÇEKİRDEKİ 40 MİLYARLIK GÜNEŞ KİTLE SİYAH DELİK
- Uzay Dergisi Videosu: Süper kütleli Kara Delikler mi Gökadaları mı? Hangisi Önce Geldi?
