Astronomer har opdaget det største sorte hul, der nogensinde er observeret

Sammensat billede af galaksehoben Abell 85. røntgen (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.); Optisk (SDSS)

Det mest massive sorte hul, der nogensinde er observeret, er blevet opdaget i en galakse omkring 700 millioner lysår fra Jorden. Det er så stort, at astronomer tror, ​​at det kunne afbildes af det samme radioteleskoparray, som producerede det første billede af et meget mindre sort hul tidligere i år.

Den pågældende galakse, kaldet Holm 15A, er det lyseste medlem af en galaksehob kaldet Abell 85, der sidder i stjernebilledet Cetus, som er synlig fra både den nordlige og sydlige halvkugle. Det blev opdaget i 1937 af den svenske astronom Erik Holmberg.

Galakser på denne afstand kunne ikke studeres i detaljer før lanceringen af ​​Hubble-rumteleskopet i 1990 og den nyere konstruktion af gigantiske teleskoper på jorden. Astronomer indså hurtigt, at Holm 15A er noget usædvanligt.

Det slående ved Holm 15A er, hvor stort og hvor svagt det centrale diffuse område af galaksen er, siger Kianusch Mehrgan ved Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics i Tyskland og et par kolleger. Men mens den indre kerne er usædvanligt mørk, er resten af ​​galaksen relativt lys. Hvorfor?

Nu tror Mehrgan og kolleger, at de har løst gåden ved hjælp af data indsamlet af Very Large Telescope, en række af fire indbyrdes forbundne teleskoper hver med en diameter på 8 meter, der observerer nattehimlen i de synlige og infrarøde dele af spektret. Instrumentet sidder i en højde af 2.600 meter i Atacama-ørkenen i Chile og er siden dets første lys i 1988 blevet et af de mest produktive astronomiske observatorier, der nogensinde er bygget.

Mehrgan og kolleger brugte disse data til at kortlægge strukturen af ​​galaksen mere detaljeret end tidligere muligt. De kørte derefter en række simuleringer for at forstå, hvorfor centrum er så svagt, og hvordan galaksen kunne have dannet sig i første omgang.

Resultaterne giver interessant læsning. Simuleringerne tyder på, at Holm 15A må være dannet i en kæmpe kollision mellem to unge galakser, en almindelig forekomst i det tidlige univers. Holdet siger, at grunden til, at kernen er så svag, er, at den er domineret af et supermassivt sort hul, der enten har spist stjernerne i nærheden eller slynget dem ud i de ydre områder af galaksen.

Dette sorte hul er enormt, selv efter kosmologiske standarder. Holdet siger med et konservativt skøn, at det er 40 milliarder gange mere massivt end solen. Til sammenligning er det sorte hul i centrum af Mælkevejen, Sagittarius A*, kun 4 millioner gange mere massivt end solen.

Det supermassive sorte hul i Holm 15A er ikke kun det mest massive til dato, det er også fire til ni gange større end forventet, siger Mehrgan og kolleger og påpeger, at det er dobbelt så massivt som de tidligere rekordholdere.

Denne enorme størrelse gør Holm 15A sorte hul til en god kandidat til billeddannelse. Tidligere i år tog astronomer det første billede af et sort hul ved hjælp af en række af otte radioteleskoper placeret rundt om i verden, som skabte et instrument på planetstørrelse. Dette array er kendt som Event Horizon Telescope og har en opløsning på 20 millibuesekunder, svarende til den opløsning, der kræves for at se Neil Armstrongs fodaftryk på månen fra Jorden.

Det nyopdagede sorte hul fylder et område af himlen omkring 18 ± 3,7 mikrobuesekunder, så det kan meget vel være billedligt med Event Horizon Telescope. Det supermassive sorte hul i Holm 15A er et kandidatsystem til direkte billeddannelse, siger Mehrgan og kolleger.

Det er interessant arbejde, der afslører, hvor kraftfulde billedbehandlingsteknikker er blevet i de seneste år. Ikke desto mindre er det usandsynligt, at Holm 15A, med større og kraftigere teleskoper under konstruktion, holder rekorden længe.

Ref: arxiv.org/abs/1907.10608 : Et sort hul på 40 milliarder solmasser i den ekstreme kerne af Holm 15a, den centrale galakse af Abell 85

skjule