A gravitációs fényhajlítás felfedi a valaha felfedezett egyik legnagyobb fekete lyukat

Csillagászcsoport fedezte fel a valaha felfedezett egyik legnagyobb fekete lyukat, kihasználva a gravitációs lencséknek nevezett jelenséget.

Az Egyesült Királyság Durham Egyeteme által vezetett csapat gravitációs lencsét – ahol az előtérben lévő galaxis meghajlik és felnagyítja egy távoli objektum fényét – és szuperszámítógépes szimulációkat használt a DiRAC HPC létesítményben, amely lehetővé tette a csapat számára, hogy alaposan megvizsgálja, hogyan hajlítja meg a fényt egy távoli objektum. fekete lyuk egy galaxisban, több száz millió fényévnyire a Földtől.

Szupermasszív fekete lyukat találtak, a Nap tömegénél több mint 30 milliárdszor nagyobb objektumot az előtérben lévő galaxisban, amelyet a csillagászok ritkán látnak.

Ez az első fekete lyuk, amelyet ezzel a technikával fedeztek fel, mivel a csapat több százezer alkalommal szimulálja az univerzumban áthaladó fényt. Mindegyik szimuláció egy különböző tömegű fekete lyukat tartalmaz, amely megváltoztatja a fény útját a Föld felé.

Amikor a kutatók egy szupermasszív fekete lyukat is bevontak az egyik szimulációjukba, a távoli galaxis fénye által megtett út a Földre megegyezett a Hubble Űrteleszkóp által készített valós felvételeken látható úttal.

Az eredményeket ma tették közzé a folyóiratban A Royal Astronomical Society havi közleményei.

Dr. James Nightingale, a Durham Egyetem Fizikai Tanszékének vezető szerzője elmondta: „Ez a fekete lyuk, amely körülbelül 30 milliárdszor akkora, mint Napunk tömege, az egyik legnagyobb, amit valaha is fedeztek fel, és a felső határon áll, hogy mekkora lehetünk. Szerintem a fekete lyukak elméleti kutatókká válhatnak, szóval ez egy nagyon izgalmas felfedezés.”

A gravitációs lencsék akkor lépnek fel, amikor úgy tűnik, hogy egy előtérben lévő galaxis gravitációs tere elhajlítja egy háttérgalaxis fényét, ami azt jelenti, hogy gyakrabban vesszük észre.

Mint egy igazi lencse, ez is felnagyítja a háttérgalaxist, lehetővé téve a tudósok számára, hogy részletesebben tanulmányozzák azt.

Dr. Nightingale elmondta: „A legtöbb ismert nagy fekete lyuk aktív állapotban van, ahol a fekete lyuk közelébe húzott anyag felmelegszik, és energiát bocsát ki fény, röntgen és egyéb sugárzás formájában.”

A gravitációs lencsék azonban lehetővé teszik az inaktív fekete lyukak tanulmányozását, ami jelenleg nem lehetséges a távoli galaxisokban. Ez a megközelítés lehetővé teszi számunkra, hogy még több fekete lyukat észleljünk a helyi univerzumunkon kívül, és feltárjuk, hogyan fejlődtek ezek az egzotikus objektumok a kozmikus időben. .”

A tanulmány, amelyben a német Max Planck Intézet is részt vesz, megkívánja annak lehetőségét, hogy a csillagászok felfedezzenek inaktív, nagyobb tömegű fekete lyukakat, mint azt korábban gondolták, és megvizsgálják, hogyan nőnek ilyen hatalmasra.

Ennek a felfedezésnek a története 2004-ben kezdődött, amikor a Durham Egyetem csillagásztársa, Alastair Edge professzor észrevette a gravitációs lencse óriási ívét az SGS-képek áttekintése során.

19 év elteltével és a NASA Hubble Teleszkópjának néhány nagy felbontású képének és a Durham Egyetemen található DiRAC COSMA8 szuperszámítógép-létesítménynek köszönhetően Dr. Nightingale és csapata újra megvizsgálhatta ezt, és tovább kutathatta.

A csapat reméli, hogy ez az első lépés a fekete lyukak rejtélyeinek mélyebb feltárásában, és hogy a jövőbeni nagyméretű teleszkópok segítségével a csillagászok a távoli fekete lyukakat tanulmányozhatják, hogy többet megtudjanak azok nagyságáról és méretéről.