Гравитационное искривление света открыло одну из крупнейших когда-либо обнаруженных черных дыр

Группа астрономов обнаружила одну из крупнейших когда-либо обнаруженных черных дыр, воспользовавшись явлением, называемым гравитационным линзированием.

Команда, возглавляемая Даремским университетом в Великобритании, использовала гравитационное линзирование — когда галактика на переднем плане изгибает и увеличивает свет от удаленного объекта — и суперкомпьютерное моделирование на установке DiRAC HPC, что позволило команде тщательно изучить, как свет искривляется черная дыра в галактике, удаленная от Земли на сотни миллионов световых лет.

Они обнаружили сверхмассивную черную дыру, объект, масса которого более чем в 30 миллиардов раз превышает массу нашего Солнца, в галактике на переднем плане, масштаб которой астрономы редко замечают.

Это первая черная дыра, обнаруженная с помощью этой техники, так как команда имитирует свет, проходящий через Вселенную сотни тысяч раз. Каждая симуляция включает черную дыру разной массы, которая изменяет путь света к Земле.

Когда исследователи включили сверхмассивную черную дыру в одну из своих симуляций, путь, по которому свет из далекой галактики достигает Земли, совпал с путем, видимым на реальных изображениях, сделанных космическим телескопом Хаббла.

Результаты были опубликованы сегодня в журнале Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества.

Ведущий автор доктор Джеймс Найтингейл с физического факультета Даремского университета сказал: «Эта конкретная черная дыра, примерно в 30 миллиардов раз превышающая массу нашего Солнца, является одной из крупнейших когда-либо обнаруженных и находится на верхнем пределе того, насколько большими мы можем быть. думаю, черные дыры могут стать теоретиками, так что это очень захватывающее открытие».

Гравитационное линзирование возникает, когда кажется, что гравитационное поле галактики переднего плана искажает свет галактики заднего плана, что означает, что мы замечаем его чаще.

Как и настоящая линза, эта линза также увеличивает фоновую галактику, позволяя ученым изучать ее более подробно.

Доктор Найтингейл сказал: «Большинство известных нам больших черных дыр находятся в активном состоянии, когда вещество, притягивающееся к черной дыре, нагревается и высвобождает энергию в виде света, рентгеновских лучей и другого излучения».

Однако гравитационное линзирование позволяет изучать неактивные черные дыры, что в настоящее время невозможно в далеких галактиках.Этот подход может позволить нам обнаружить гораздо больше черных дыр за пределами нашей локальной вселенной и показать, как эти экзотические объекты эволюционировали в космическое время. ».

Исследование, в котором также участвует Институт Макса Планка в Германии, открывает заманчивую возможность того, что астрономы могут обнаружить неактивные, более массивные черные дыры, чем считалось ранее, и выяснить, как они становятся такими массивными.

История этого самого открытия началась в 2004 году, когда коллега-астроном Даремского университета профессор Аластер Эдж заметил гигантскую дугу гравитационной линзы при просмотре изображений SGS.

Перенесемся на 19 лет вперед, и с помощью нескольких изображений с высоким разрешением, полученных с телескопа Хаббл НАСА и суперкомпьютера DiRAC COSMA8 в Даремском университете, доктор Найтингейл и его команда смогли вернуться к этому и исследовать его дальше.

Команда надеется, что это первый шаг к более глубокому изучению тайн черных дыр, и что будущие крупномасштабные телескопы помогут астрономам изучать далекие черные дыры, чтобы узнать больше об их величине и размере.