Гравитационното огъване на светлината разкрива една от най-големите черни дупки, откривани някога

Екип от астрономи откри една от най-големите черни дупки, откривани някога, възползвайки се от явление, наречено гравитационна леща.

Екипът, ръководен от университета Дърам в Обединеното кралство, използва гравитационни лещи – където галактика на преден план огъва и увеличава светлината от далечен обект – и суперкомпютърни симулации в съоръжението DiRAC HPC, което позволява на екипа да проучи отблизо как светлината се огъва от черна дупка в галактика Стотици милиони светлинни години от Земята.

Те откриха свръхмасивна черна дупка, обект с повече от 30 милиарда пъти масата на нашето Слънце, в галактиката на преден план, мащаб, който рядко се вижда от астрономите.

Това е първата черна дупка, открита с помощта на тази техника, тъй като екипът симулира светлината, пътуваща през Вселената стотици хиляди пъти. Всяка симулация включва черна дупка с различна маса, която променя пътуването на светлината към Земята.

Когато изследователите включиха свръхмасивна черна дупка в една от своите симулации, пътят, изминат от светлината от далечната галактика, за да достигне Земята, съвпадна с пътя, наблюдаван в реални изображения, направени от космическия телескоп Хъбъл.

Резултатите бяха публикувани днес в списанието Месечни известия на Кралското астрономическо дружество.

Водещият автор д-р Джеймс Найтингейл, Катедрата по физика на университета в Дърам, каза: „Тази конкретна черна дупка, около 30 милиарда пъти по-голяма от масата на нашето Слънце, е една от най-големите, откривани някога и е на горната граница на това колко големи можем да бъдем. мисля, че черните дупки могат да се превърнат в теоретик, така че това е много вълнуващо откритие.“

Гравитационните лещи възникват, когато изглежда, че гравитационното поле на галактика на преден план огъва светлината на галактика на заден план, което означава, че го забелязваме по-често.

Подобно на истинска леща, тази също така увеличава фоновата галактика, позволявайки на учените да я изучават в подобрени детайли.

Д-р Найтингейл каза: „Повечето големи черни дупки, за които знаем, са в активно състояние, където материята, притеглена близо до черната дупка, се нагрява и освобождава енергия под формата на светлина, рентгенови лъчи и друга радиация.“

Въпреки това, гравитационните лещи правят възможно изследването на неактивни черни дупки, нещо, което в момента не е възможно в далечни галактики.Този подход може да ни позволи да открием много повече черни дупки извън нашата локална вселена и да разкрием как тези екзотични обекти са еволюирали назад в космическото време. .”

Проучването, което включва и германския институт „Макс Планк“, разкрива привлекателната възможност астрономите да могат да открият неактивни, по-масивни черни дупки, отколкото се смяташе досега, и да изследват как стават толкова масивни.

Историята на това откритие започва през 2004 г., когато астрономът от университета в Дърам, професор Аластър Едж, забелязва гигантска дъга на гравитационна леща, когато преглежда изображения от SGS.

Бързо напред 19 години и с помощта на някои изображения с висока разделителна способност от телескопа Хъбъл на НАСА и суперкомпютърното съоръжение DiRAC COSMA8 в университета Дърам, д-р Найтингейл и неговият екип успяха да преразгледат това и да го проучат допълнително.

Екипът се надява, че това е първата стъпка в позволяването на по-задълбочено изследване на мистериите на черните дупки и че бъдещите широкомащабни телескопи ще помогнат на астрономите да изучават далечни черни дупки, за да научат повече за тяхната величина и размер.