Черные дыры могут достигать внушительных размеров, однако существует особый класс – самые крупные из огромных, так называемых супергигантов. Астрономы, похоже, обнаружили абсолютный образец такого объекта, масса которого в сорок миллиардов раз превышает массу Солнца.
Местонахождение – центр галактики Holmberg 15A, сверхгигантской эллиптической галактики на расстоянии около 700 миллионов световых лет. Та самая галактика расположена в центре скопления галактик Abell 85.
Объект является одной из крупнейших известных черных дыр и самой большой, определяемой по движению звезд вокруг неё.
Рассчёты по динамике галактики и скопления указывали на массу Холма 15А в триста раз большую массы Солнца. Но это были косвенные измерения черной дыры. Новое исследование представляет собой первое прямое измерение, которое ожидает рецензирования после отправки в Астрофизический журнал.
Для изучения движения звёзд в скоплении Холм 15А применяем осесимметричные модели Шварцшильда, созданные на орбите. Базой для анализа служат новые широкополосные спектральные наблюдения высокого разрешения, полученные с помощью инструмента MUSE. VLTВ центре объекта «Холм 15А» расположена сверхмассивная черная дыра массой (4,0 ± 0,80) × 10¹⁰ солнечных масс.
Самая большая черная дыра с прямо наблюдаемым движением в нашей галактике.
Это не самый крупный по размерам черный объект, который когда-либо обнаружили – это был квазар. TON 618Объект, по всей видимости, обладает чёрной дырой в шестьдесят шест раз большей массы Солнца, согласно косвенным измерением.
Холм 15А — там наверху. При массе в 40 миллиардов солнечных масс горизонт событий черной дыры, также называемый радиусом Шварцшильда, будет огромным, охватывая орбиты всех планет Солнечной системы и некоторых других.
Некоторые объекты находятся достаточно далеко. Среднее расстояние Плутона от Солнца — 39,5 астрономических единиц. Предполагается, что гелиопауза, где солнечный ветер ослабевает и не способен противостоять межзвездному пространству, находится примерно в 123 а.е.
При массе звезды Холма 15А, установленной в новой статье, радиус Шварцшильда составит примерно 790 астрономических единиц.
Фактически, данное измерение превосходит другие, выполненные исследователями, что возможно объясняет трудности в определении массы Холма 15А косвенными методами.
Исследователи сообщают: «Сверхмассивная чёрная дыра Holm 15A является не только самой большой из известных на сегодняшний день, но и в четыре-девять раз массивнее ожидаемого, учитывая выпуклую звездную массу галактики и дисперсию звездной скорости».
Это согласуется с моделью столкновения двух ранних галактик с обедненными ядрами: в них на момент столкновения недостаточно звезд по сравнению с ожидаемым количеством исходя из плотности звезд в внешних областях этих галактик.
Исследователи отмечают, что массы черных дыр в ядрах галактик, включая Holm 15A, коррелируют с яркостью центральной части звезды и ее массовой плотностью обратно пропорционально.
Намерены продолжить изучение удивительного существа, проведя более сложные и подробные моделирования и сравнивая их с наблюдениями, чтобы понять образование черной дыры.
Такое исследование может помочь определить, как часто происходит подобное слияние, и соответственно, сколько ещё таких ультрамассивных чёрных дыр остаётся быть найденными.
Исследование опубликовано в журнале «Astrophysical Journal» и доступно онлайн. .