Наша галактика, вероятно, содержит около 100 миллионов этих черных дыр. Астрономы оценивают новые формы каждую секунду. (Обратите внимание, что малые и средние звезды, такие как Солнце, не могут образовывать черные дыры. Когда у них заканчивается топливо, они превращаются в маленькие объекты планетарного размера, называемые белыми карликами).
Черные дыры звездной массы - это креветки семейства. Вероятно, они также наиболее распространены. На другом конце спектра - гиганты, называемые супермассивными черными дырами. Их масса, вероятно, достигает миллиона - или даже миллиарда - звезд. Они относятся к самым мощным объектам во вселенной. Супермассивные черные дыры удерживают миллионы или миллиарды звезд, образующих галактику. На самом деле, супермассивная черная дыра удерживает вместе нашу галактику. Она называется Стрелец А* и была открыта почти 40 лет назад.
Больше и больше
Опять же, ничто не может вырваться из черной дыры - невидимый свет, рентген, инфракрасный свет, микроволны или любая другая форма излучения. Это делает черные дыры невидимыми. Поэтому астрономы должны "наблюдать" черные дыры косвенно. Они делают это, изучая, как черные дыры влияют на их окружение.
Например, черные дыры часто образуют мощные, яркие струи газа и излучения, видимые телескопами. По мере того, как телескопы становятся все больше и мощнее, они углубляют наше понимание черных дыр.
"Кажется, что мы находим черные дыры больше и мощнее, чем ожидали, и это довольно интересно", - говорит Юлие Хлавачек-Ларрондо. Она астроном из Стэнфордского университета в Пало-Альто, Калифорния.
Хлавачек-Ларрондо и ее коллеги недавно использовали данные космического телескопа НАСА Chandra для изучения струй из 18 чрезвычайно больших черных дыр.
"Мы знаем, что большие черные дыры имеют эти невероятно мощные [струи], которые могут легко простираться за пределы галактики", - говорит Хлавачек-Ларрондо. "Как что-то настолько маленькое может создать отток, который намного больше?"
Размер струи может быть использован для оценки размера черной дыры. Это привело к некоторым удивительным находкам. Например, в декабре 2012 года Hlavacek-Larrondo и другие астрономы сообщили, что некоторые черные дыры настолько велики, что заслуживают нового названия: ультрамассивные.
Эти черные дыры, вероятно, содержат от 10 до 40 миллиардов раз больше массы, чем наше Солнце.
Еще пять лет назад астрономы не знали ни одной черной дыры с массой, превышающей массу нашего Солнца в 10 миллиардов раз, говорит Джонелл Уолш. Она астроном из Техасского университета в Остине.
При такой массе сверхмощная гравитация ультрамассивной черной дыры может удерживать целые скопления или группы галактик.
Тайны массивных
"Как вы создаёте эти большие чёрные дыры?" спрашивает Хлавачек-Ларрондо. Они настолько велики, что, наверное, медленно набрали массу после того, как впервые образовались миллиарды лет назад. Сейчас ученые начинают исследовать, как черные дыры формировались со времен Большого Взрыва.
Как построить большую черную дыру - не единственная загадка. Супермассивные черные дыры связаны гравитацией с сотнями миллиардов звезд. Выяснить связь между черной дырой и звездами, которые она якорями, - это дилемма. Которая пришла первой, как вопрос о курице и яйце.
"Мы до сих пор не уверены, пришла ли супермассивная черная дыра первой - а затем собрала галактики в связанное скопление, признает Хлавачек-Ларрондо". Может быть, кластеризация пришла первой.
Прошлый год принес еще одно открытие, которое углубляет тайну о черных дырах. Уолш, техасский астроном, и ее коллеги использовали космический телескоп Хаббла для изучения галактики под названием NGC 1277. Эта галактика находится на расстоянии более 200 миллионов световых лет. (Световой год - это расстояние, которое свет проходит за один год.) Несмотря на то, что NGC 1277 составляет лишь около четверти размера Млечного Пути, Уолш и ее коллеги в ноябре сообщили, что черная дыра в ее центре - одна из самых больших, когда-либо измеряемых. По их оценкам, она примерно в 4000 раз массивнее стрельца А* нашей галактики.
Другими словами, "черная дыра там слишком велика для галактики, в которой она обитает", - говорит Уолш. Обычно считается, что черные дыры и галактики растут - и перестают расти - вместе. Это новое открытие говорит о том, что либо эта черная дыра просто продолжала расти, питаясь близлежащими звездами и другими черными дырами, либо каким-то образом была слишком большой с самого начала.
Уолш говорит, что она хочет знать, есть ли в других галактиках подобное расположение - или даже наоборот, с маленькой черной дырой в центре большой галактики.
"Мы можем попытаться сделать вывод, как рост одной галактики влияет на рост другой", - говорит Уолш. Но как это происходит, отмечает она, "не до конца понятно".
Черные дыры - одни из самых экстремальных объектов во вселенной. Астрономы продолжают находить и наблюдать больше своих экстремальных членов, включая самые большие, самые маленькие и странные черные дыры. Объясняет Уолш: Эти наблюдения могут помочь распутать сложные отношения черных дыр со звездами, галактиками и скоплениями галактик. Эти будущие исследования, объясняет она, "подтолкнут нас к пониманию того, как все [во Вселенной] работает вместе, формируется и растет".
источник : https://www.sciencenewsforstudents.org/article/black-hole-mysteries
