|
Обнаружили 2500 активных черных дыр
|
|
|
|
Используя ранние данные, полученные с помощью прибора Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), команда ученых собрала самую большую выборку карликовых галактик, в которых находится активно питающаяся черная дыра, а также самую обширную коллекцию кандидатов в черные дыры средней массы на сегодняшний день. Эта работа была опубликована в журнале Astrophysical Journal.
|
|
|
|
Это двойное достижение не только расширяет понимание учеными популяции черных дыр во Вселенной, но и закладывает основу для дальнейших исследований, касающихся образования первых черных дыр во Вселенной и их роли в эволюции галактик.
|
|
|
|
DESI - это ультрасовременный прибор, который может улавливать свет от 5000 галактик одновременно. DESI установлен на 4-метровом телескопе Николаса У. Мэйалла Национального научного фонда США (NSF) в Национальной обсерватории Китт-Пик в рамках программы NSF NOIRLab. В настоящее время программа исследования неба длится уже четвертый год из пяти, и к моменту завершения проекта планируется провести наблюдения примерно за 40 миллионами галактик и квазаров.
|
|
|
|
Проект DESI - это международное сотрудничество более чем 900 исследователей из более чем 70 учреждений по всему миру, которым руководит Национальная лаборатория Лоуренса Беркли Министерства энергетики США (Berkeley Lab).
|
|
|
|
|
|
|
Благодаря ранним данным DESI, которые включают в себя проверку результатов опроса и 20% результатов первого года работы, команда, возглавляемая постдокторским исследователем из Университета Юты Рагадипикой Пуча, смогла получить беспрецедентный набор данных, включающий спектры 410 000 галактик, в том числе примерно 115 000 карликовых галактик — небольших рассеянных галактик, содержащих тысячи галактик, расположенных в разных частях вселенной. до нескольких миллиардов звезд и очень малого количества газа.
|
|
|
|
Этот обширный набор данных позволил бы Пуче и ее команде исследовать сложную взаимосвязь между эволюцией черных дыр и карликовых галактик.
|
|
|
|
Хотя астрофизики практически уверены в том, что все массивные галактики, подобные нашему Млечному Пути, содержат в своих центрах черные дыры, картина становится неясной по мере приближения к маломассивному концу спектра.
|
|
|
|
Обнаружение черных дыр само по себе является сложной задачей, но идентифицировать их в карликовых галактиках еще сложнее из-за их небольших размеров и ограниченной способности наших современных приборов распознавать области, близкие к этим объектам. Однако активно питающуюся черную дыру обнаружить легче.
|
|
|
|
"Когда черная дыра в центре галактики начинает питаться, она высвобождает огромное количество энергии в свое окружение, превращаясь в то, что мы называем активным ядром галактики", - говорит Пуча.
|
|
|
|
"Эта впечатляющая активность служит маяком, позволяющим нам идентифицировать скрытые черные дыры в этих маленьких галактиках".
|
|
|
|
В результате своих поисков команда выявила поразительные 2500 потенциальных карликовых галактик, содержащих активное галактическое ядро (AGN) — самую крупную выборку из когда-либо обнаруженных. Значительно более высокая доля карликовых галактик, содержащих AGN (2%), по сравнению с предыдущими исследованиями (около 0,5%), является впечатляющим результатом и предполагает, что ученые упустили значительное количество маломассивных, неоткрытых черных дыр.
|
|
|
|
В ходе отдельного поиска по данным DESI команда выявила 300 кандидатов в черные дыры средней массы - самую обширную коллекцию на сегодняшний день. Большинство черных дыр либо легкие (менее чем в 100 раз больше массы нашего Солнца), либо сверхмассивные (более чем в миллион раз больше массы нашего Солнца).
|
|
|
|
Черные дыры, находящиеся между этими двумя крайностями, плохо изучены, но предполагается, что они являются остатками самых первых черных дыр, образовавшихся в ранней Вселенной, и зародышами сверхмассивных черных дыр, которые сегодня находятся в центрах крупных галактик.
|
|
|
|
Тем не менее, они остаются неуловимыми, и на данный момент известно лишь о 100-150 кандидатах в черные дыры средней массы. Благодаря большому количеству объектов, обнаруженных DESI, у ученых теперь есть новый мощный набор данных, который можно использовать для изучения этих космических загадок.
|
|
|
|
"Технологический дизайн DESI был важен для этого проекта, особенно его небольшой размер волокна, что позволило нам лучше приблизить центр галактики и идентифицировать едва заметные признаки активных черных дыр", - говорит Стефани Джуно, младший астроном NSF NOIRLab и соавтор статьи.
|
|
|
|
"В случае с другими оптоволоконными спектрографами с более крупными волокнами, в них попадает больше звездного света с окраин галактики и ослабляет сигналы, которые мы ищем. Это объясняет, почему в этой работе нам удалось обнаружить более высокую долю активных черных дыр по сравнению с предыдущими усилиями".
|
|
|
|
Как правило, ожидается, что черные дыры, обнаруженные в карликовых галактиках, будут иметь среднюю массу. Но интересно, что только 70 из недавно обнаруженных кандидатов в черные дыры средней массы совпадают с карликовыми галактиками AGN. Это добавляет еще больше интереса к полученным результатам и поднимает вопросы о формировании и эволюции черных дыр внутри галактик.
|
|
|
|
"Например, существует ли какая-либо связь между механизмами образования черных дыр и типами галактик, в которых они обитают?" - сказал Пуча.
|
|
|
|
"Наше изобилие новых кандидатов поможет нам глубже проникнуть в эти тайны, обогатив наше понимание черных дыр и их ключевой роли в эволюции галактик".
|
|
|
|
Источник
|
