14,6 тыс подписчиков
В одном из наших предыдущих материалов мы писали про необычное исследование сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики М 87. Там мы не особо вникали в свойства этой галактики, хотя это очень необычный объект, к тому же, эта чёрная дыры оказалась ключом ко многим свойствам M 87.
М 87 — эллиптическая галактика, т. е. обладает сферической (эллипсоидной) структурой без каких-либо особенностей кроме одного — мощного джета, который создаётся её ядром с той самой чёрной дырой. Эллиптические галактики считаются среди астрономов очень скучными: нет того буйства форм и красок, как у галактик другого типа. В них уже давно закончились пыль и газ, поэтому практически отсутствует звездообразование, а населяют их преимущественно старые звёзды. Считается, что эти галактики — конечный этап эволюции галактик других типов, поэтому их масса намного превосходит массу других галактик. Однако M 87 выделяется даже среди других эллиптических галактик не только джетом, но и огромной массой — она примерно в 200 раз тяжелее нашей спиральной галактики Млечный Путь, которая, на минуточку, считается довольно крупной! Но до сегодняшнего дня затруднения вызывали форма и размеры M 87, которые было трудно определить точно. При этом определение объёмной формы галактики важно для понимания того, с какими галактиками и когда она могла сливаться, а также для уточнения массы сверхмассивной чёрной дыры в ней и звёздной массы. Однако это непростая задача, так как эллиптические галактики в проекции для земного наблюдателя выглядят как эллипсы, однако их трёхмерная форма может быть сферической, осесимметричной или трёхосной.
Эту задачу решила группа астрономов во главе с Эмили Лиепольд (Emily R. Liepold) из Калифорнийского университета, которая опубликовала результаты первых компьютерных моделирований трёхмерной формы M87 на основе анализа кинематики звёздного населения галактики по данным наземной обсерватории Кека, полученных в 2020-2022 годах, а также архивных фотометрических данных от космического телескопа «Хаббл» и иных наземных телескопов.
Оказалось, что форма M87 не может быть осесимметричным эллипсоидом, вместо этого она представляет собой трёхосный эллипсоид, у которого длины короткой и средней полуосей составляют 72 и 85 процентов от длины длинной оси. Новая оценка массы сверхмассивной черной дыры в галактике составляет теперь 5,37 миллиарда масс Солнца, что немного больше, чем значение, полученное командой Event Horizon Telescope. Радиус сферы гравитационного влияния чёрной дыры на окружающую материю составляет 1,17-1,63 тысяч световых лет, а в пределах области с диаметром почти 70 тысяч световых лет вокруг центра галактики сосредоточена материя общей массой 577 миллиардов масс Солнца. При этом расчёты показывают, что обычная материя обеспечивает не более 33 % от этой массы. Остальные 67 % приходятся на тёмную материю, чьи следы повсюду видны везде во Вселенной, но чья природа так и остаётся величайшей загадкой для учёных.
На изображении: снимок M 87, полученный космическим телескопом «Хаббл», и трёхмерная модель этой галактики.
Credit: NASA/ESA/Joseph Olmsted, Frank Summers/STScI/Chung-Pei Ma/UC Berkeley.
2 минуты
20 апреля 2023
109 читали