Keskimassainen musta aukko

Keskimassainen musta aukko  on musta aukko , jonka massa on huomattavasti suurempi kuin tähtimassan mustan aukon massa (10:stä useisiin kymmeniin auringon massoihin ), mutta paljon pienempi kuin supermassiivisen mustan aukon massa (miljoonasta satoihin). miljoonista auringon massoista). Näiden objektien oletetaan olevan paljon pienempiä kuin suhteellisen yleiset tähtimassaiset mustat aukot ja supermassiiviset mustat aukot. Koska keskimassaisten mustien aukkojen muodostumismekanismeja ei tunneta, ei ole täysin selvää, mikä aiheutti näin suuren eron esineiden lukumäärässä.

Alkuperä

Keskimassaiset mustat aukot ovat liian massiivisia syntyäkseen yhden tähden painovoiman romahtaessa (kuten tähtimassaiset mustat aukot). Niiden ympäristössä galaksien keskuksissa ei havaita äärimmäisiä olosuhteita (suuri tiheys ja liikenopeudet), jotka johtavat supermassiivisten mustien aukkojen muodostumiseen. Tieteessä tarkastellaan seuraavia skenaarioita keskimassaisten mustien aukkojen muodostumiselle:

Havaittavissa oleva todiste

Vaikka keskimassaisten mustien aukkojen olemassaolosta ei ole vielä viime aikoihin asti ollut lopullista havainnointia, CSIRO -radioteleskooppitiimi Australiassa ilmoitti 9. heinäkuuta 2012 ensimmäisen keskimassaisen mustan aukon, Hyper-Luminous X-ray -säteen , löytymisestä. Lähde 1 (tai HLX-1) [2] .

Tähän mennessä suurin otos ehdokkaista keskimassoihin mustiin aukkoihin sisältää 305 kohdetta [3] , jotka on valittu analysoimalla noin miljoona galaksien optista spektriä, jotka on saatu SDSS-tutkimuksella (Sloan Digital Sky Survey). [4] Röntgenemissio, jonka olemassaolo vahvistaa ehdokkaan luokittelun keskimassaiseksi mustaksi aukoksi, löydettiin 10:stä näistä kohteista [3] .

Jotkut läheisten galaksien ultraluminous röntgenlähteet (ULX:t) voivat osoittautua keskimassaisiksi mustiksi aukoksi (100 - 1000 auringon massaa) [5] [6] . ULX:itä havaitaan tähtien muodostusalueilla (esimerkiksi galaksissa M82 [7] ), ja ne näyttävät liittyvän näillä alueilla havaittuihin nuoriin tähtijoukkoihin. Kuitenkin vain dynaaminen massojen mittaus analysoimalla satelliittitähtien optista spektriä voi paljastaa keskimassaisten mustien aukkojen olemassaolon ULX:n kompakteina akkretoreina .

Lisätodisteita keskimassaisten mustien aukkojen olemassaolosta voidaan saada tarkkailemalla näitä reikiä kiertävien pienten jäänteiden lähettämää gravitaatiosäteilyä [8] . Lisäksi M-sigma-suhde ennustaa, että mustia aukkoja, joiden massa on 10 4 - 10 6 Auringon massaa, pitäisi esiintyä galakseissa, joiden valoisuus on alhainen.

Amerikkalaiset ja australialaiset astrofyysikot löysivät vuonna 2017 ehdokkaan keskimassaisille mustille aukkoille: mustan aukon 47 Toucanin [9] keskellä . Kirjoittajat uskovat, että tällaisia ​​gravitaatiokohteita voi sijaita myös muiden pallomaisten klustereiden keskuksissa [9] .

Vuonna 2019 Japanin kansallisen tähtitieteellisen observatorion tutkijat löysivät Linnunradan galaktisesta keskustasta Jupiterin kokoisen mustan aukon , jonka massa on noin 32 000 kertaa Auringon massa [10] . HCN-0,009-0,044 , joka sijaitsee 7 pc:n päässä Sagittarius A* -radiolähteestä, on kolmas mahdollinen keskimassasta musta aukko galaksin keskustassa IRS13E:n ja CO-0,40-0,22 :n jälkeen [11] .

Gravitaatioaallonpurkauksen havainto vuonna 2019 ( GW190521 ) oli todiste keskimassaisen mustan aukon muodostumisesta kahden mustan aukon (massat 66 ja 85 M⊙ ) yhdistymisen seurauksena [12] .

Muistiinpanot

  1. ↑ Gebhardt, Karl; Rich, RM & Ho, Luis C. (2005), An Intermediate-Mass Black Hole in the Globular Cluster G1: Improved Significance from New Keck and Hubble Space Telescope Observations , The Astrophysical Journal, osa 634 (2): 1093–1102 . DOI 10.1086/497023 
  2. ↑ Nease, Eric . Tähtitieteilijät havaitsevat ensimmäisen keskimassaisen mustan aukon , The Bunsen Burnerin  (9. heinäkuuta 2012). Arkistoitu alkuperäisestä 13. heinäkuuta 2012. Haettu 9. heinäkuuta 2012.
  3. ↑ 1 2 Chilingarian, Igor et al. Bona fide -keskimassaisten mustien aukkojen populaatio, joka tunnistetaan matalan valoisuuden aktiivisiksi galaktisiksi ytimiksi  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2018. - Vol. 863 , no. 1 . - s. 799-808 . - doi : 10.3847/1538-4357/aad184 . — . - arXiv : arXiv:1805.01467 .
  4. ↑ Sloan Digital Sky Survey https://www.sdss.org Arkistoitu 23. kesäkuuta 2020 Wayback Machinessa
  5. ↑ Black Hole menee rohkeasti sinne, missä musta aukko ei ole mennyt ennen , ESA News (3. tammikuuta 2007). Arkistoitu alkuperäisestä 14. lokakuuta 2012. Haettu 24. toukokuuta 2006.
  6. ↑ Maccarone, TJ; .,A; Zepf, SE; Rhode, KL et ai. Musta aukko pallomaisessa klusterissa  // Nature  :  Journal. - 2007. - Voi. 455 , no. 7124 . - s. 183-185 . - doi : 10.1038/luonto05434 . — . — arXiv : astro-ph/0701310 . — PMID 17203062 .
  7. ↑ Patruno, A.; Portegies Zwart, S.; Dewi, J.; Hopman, C. Ultraluminous röntgenlähde M82:ssa: keskimassainen musta aukko jättimäisen seuralaisen kanssa  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters  : Journal  . - 2006. - Voi. 370 , no. 1 . -P.L6- L9 . - doi : 10.1111/j.1745-3933.2006.00176.x . - . - arXiv : astro-ph/0506275 .
  8. ↑ Hopman, Clovis; Simon Portegies Zwart. Gravitaatioaallot ultraluminaalisten röntgenlähteiden jäänteistä  (englanniksi)  // Mon.Not.Roy.Astron.Soc.Lett. : päiväkirja. - 2005. - Voi. 363 , no. 1 . -P.L56- L60 . - doi : 10.1111/j.1745-3933.2005.00083.x . - . - arXiv : astro-ph/0506181 .
  9. ↑ 1 2 Vakava tapaus Mahdottoman mustan aukon olemassaolo on todistettu . Haettu 9. helmikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 10. helmikuuta 2017.
  10. ↑ Viittaus toisesta keskimassaisesta mustasta aukosta Galaktisessa keskustassa Arkistoitu 16. helmikuuta 2019 Wayback Machinessa , 27. joulukuuta 2018
  11. ↑ merkintä toisesta keskimassaisesta mustasta aukosta Galaktisessa keskustassa Arkistoitu 17. tammikuuta 2019 Wayback Machinessa , luonnosversio 31. joulukuuta 2018 (PDF)
  12. ↑ LIGO Scientific Collaboration – LSC-tutkimuksen tiede . www.ligo.org . Haettu 2. syyskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 4. syyskuuta 2020.

Linkit