Одни из самых загадочных объектов во Вселенной – это, без сомнения, черные дыры. Это самые массивные объекты в обозримой Вселенной, и некоторые из них могут весить всего несколько солнечных масс, а другие на порядок больше. При этом черные дыры управляют поведением галактик и даже их скоплениями.
Но вы знаете, что даже среди вот таких исполинов вселенского масштаба есть один объект, который настолько сильно выделяется на их фоне, что в его существование очень сложно поверить.
В этом материале я расскажу вам о черной дыре TON 618, которая на текущий момент является самой большой черной дырой во Вселенной.
Что такое черная дыра и как она формируется
Черные дыры – это, по сути, финальная стадия развития массивных звезд, которые разрушаются под действием гравитации и коллапсируют в черную дыру.
Это происходит тогда, когда практически вся энергия звезды израсходована, и гравитация берет верх.
При этом формируется объект с настолько мощной силой тяжести, что даже свет не способен преодолеть ее.
Ученые различают три вида черных дыр:
- Так называемые черные дыры звездной величины, масса которых превышает солнечную в 3-100 раз;
- Промежуточные черные дыры, масса которых варьируется от 100 до 1 000 000 солнечных масс;
- И так называемые сверхмассивные черные дыры, масса которых существенно больше 1 000 000 солнечных масс.
При этом ученые сошлись во мнении, что последний класс черных дыр образовался в результате слияния более мелких черных дыр и скоплений массивного газа в центральных частях галактик.
Так какая она, одна из самых больших, черная дыра из известных?
На текущий момент наибольшей черной дырой является TON 618. Этот космический исполин расположен в центре галактики в созвездии Дракона. И удален данный объект от нашего Солнца на расстояние примерно 10,4 миллиарда световых лет.
При этом, по оценкам ученых, масса данной сверхмассивной черной дыры равна примерно 66 миллиардам масс Солнц. Для понимания насколько это огромная масса, по расчетам ученых, черная дыра в центре нашего родного Млечного Пути обладаем массой всего примерно 4 миллиона Солнц.
Наш космический исполин в лице TON 618 ученые изучали с помощью таких телескопов, как Хаббл, Чандра, Спитцер и Кек.
Полученные данные от данных телескопов позволили ученым сделать вывод, что наблюдаемая черная дыра является одним из самых ярких квазаров в видимой Вселенной. По оценкам специалистов, яркость ее составляет без малого 140 000 миллиардов Солнц (да, это не опечатка).
Хочу напомнить, что именно квазары являются самыми яркими объектами во вселенной из-за того, что идет поглощение просто неимоверного количества материи черной дырой. А удаленность такого объекта, как TON 618 дала возможность ученым буквально заглянуть в молодую Вселенную, в то время когда как раз шел процесс формирования первых действительно крупных галактик.
Как вообще удалось определить массу TON 618?
Для того чтобы более менее точно определить массу этой сверхмассивной черной дыры, ученые применили сразу несколько методов. Наиболее распространенным методом является анализ кинематики звезд и газа вокруг черной дыры. Ученые измеряют скорость звезд и газа, образующихся вокруг сверхмассивной черной дыры и оценивают, какое гравитационное воздействие оказывается на них.
При этом в таком подходе верно следующее утверждение: чем выше масса черной дыры, тем выше орбитальные скорости исследуемых объектов вокруг нее.
Другим методом является измерение яркости источника света, вращающегося вокруг черной дыры. Так ученые, наблюдая за светом, излучаемым падающим газом на поверхность черной дыры, смогли оценить количество поглощаемого материала. А следовательно, и массу черной дыры.
И вот эти методы позволили установить, что масса черной дыры TON 618 и равна 66 миллиардам солнечных масс.
А каков диаметр этой черной дыры?
Да, сразу поясню, что четко определенной твердой поверхности или видимого предела у черных дыр нет (по крайней мере, ученые пока не смогли ее определить). Поэтому диаметр черной дыры определяется его горизонтом событий, то есть той областью, в которой гравитация обладает достаточной силой, чтобы не допустить излучения или выхода любой материи. При этом размер горизонта событий никаким образом не связан с плотностью или формой черной дыры. А зависит исключительно от ее массы.
Так вот, если утверждения ученых все-таки верны, и TON 618 действительно весит невероятных 66 миллиардов солнечных масс, то радиус горизонта событий будет равен приблизительно 2 000 астрономическим единицам (1 астрономическая единица равна среднему расстоянию от Солнца до Земли).
Таким образом, если мы с вами мысленно поместим этого исполина среди черных дыр в центр нашей Солнечной системы, то при достижении Плутона мы прошли бы менее 5% пути от центра черной дыры до ее края.