Послушайте эту статью
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья об астрономическом объекте. Чтобы узнать о песне группы Muse, см. Supermassive Black Hole (песня) .

Это первое прямое изображение сверхмассивной черной дыры, расположенной в галактическом ядре Мессье 87 . [1] [2] На нем показано нагретое аккреционное кольцо, вращающееся вокруг объекта на среднем расстоянии350  а.е. , что в десять раз больше орбиты Нептуна вокруг Солнца. Темный центр - это горизонт событий и его тень. [3]

Сверхмассивная черная дыра ( SMBH или иногда SBH ) является крупнейшим типом черной дыры с массой порядка миллионов до миллиардов раз массы Солнца ( М ☉ ). Черные дыры - это класс астрономических объектов , которые подверглись гравитационному коллапсу , оставив после себя сфероидальные области пространства, из которых ничто не может вырваться, даже свет . Данные наблюдений показывают, что почти каждая большая галактика имеет сверхмассивную черную дыру в центре галактики . [4][5] В Галактическом центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра , которая соответствует местоположению Стрельца A * . [6] [7] Аккреция из межзвездного газа на сверхмассивные черные дыры это процесс отвечает за включение активных ядер галактик и квазаров . [8]

Описание [ править ]

Сверхмассивные черные дыры классически определяются как черные дыры с массой от 0,1 миллиона до 1 миллиона M ☉ . [9] Некоторые астрономы начали маркировать черные дыры размером не менее 10 миллиардов M ☉ как сверхмассивные черные дыры. [10] [11] Большинство из них (например, TON 618 ) связаны с исключительно энергичными квазарами. Еще более крупные были названы колоссально большими черными дырами (SLAB) с массой более 100 миллиардов M ☉ . [12]Хотя они отметили, что в настоящее время нет доказательств того, что огромные черные дыры реальны, они отметили, что сверхмассивные черные дыры почти такого размера действительно существуют. [13] Некоторые исследования показали, что максимальная масса , что черная дыра может достигнуть, в то же время светящихся аккреторов, имеет порядка ~ 50 млрд М ☉ . [14] [15]

Сверхмассивные черные дыры обладают физическими свойствами, которые четко отличают их от классификаций с более низкой массой. Во-первых, приливные силы вблизи горизонта событий значительно слабее для сверхмассивных черных дыр. Приливная сила, действующая на тело на горизонте событий, обратно пропорциональна квадрату массы: [16] человек на поверхности Земли и человек на горизонте событий черной дыры размером 10 миллионов M ☉ испытывают примерно одинаковые приливные волны. сила между их головой и ногами. В отличие от черных дыр звездной массы , существенная приливная сила не будет ощущаться, пока черная дыра не войдет очень глубоко. [17]Кроме того, несколько нелогично отметить, что средняя плотность сверхмассивной черной дыры в пределах ее горизонта событий (определяемая как масса черной дыры, деленная на объем пространства в пределах ее радиуса Шварцшильда ) может быть меньше плотности воды . [18] Это потому, что радиус Шварцшильда прямо пропорционален его массе . Поскольку объем сферического объекта (например, горизонт событий невращающейся черной дыры) прямо пропорционален кубу радиуса, плотность черной дыры обратно пропорциональна квадрату массы и, следовательно, выше массовые черные дыры имеют более низкую среднюю плотность . [19]

Радиус горизонта событий сверхмассивной черной дыры ~ 1 миллиард M ☉ сравним с большой полуосью орбиты планеты Уран . [20] [21]

История исследований [ править ]

История открытия сверхмассивных черных дыр началась с исследования Маартеном Шмидтом радиоисточника 3C 273 в 1963 году. Первоначально считалось, что это звезда, но спектр оказался загадочным. Было определено, что это линии излучения водорода с красным смещением , что указывает на то, что объект удаляется от Земли. [22] Закон Хаббла показал, что объект находится на расстоянии нескольких миллиардов световых лет и, следовательно, должен излучать энергию, эквивалентную сотням галактик. Скорость изменения блеска источника, названного квазизвездным объектом или квазаром, предполагала, что излучающая область имела диаметр в один парсек.или менее. К 1964 году было идентифицировано четыре таких источника [23].

В 1963 году Фред Хойл и У. А. Фаулер предложили существование сверхмассивных звезд (СМС), сжигающих водород, как объяснение компактных размеров и высокого выхода энергии квазаров. Они будут иметь массу около 10 5 - 10 9 M ☉ . Однако Ричард Фейнман отметил, что звезды с массой выше определенной критической массы динамически нестабильны и коллапсировали бы в черную дыру, по крайней мере, если бы они не вращались. [24]Затем Фаулер предположил, что эти сверхмассивные звезды претерпят серию коллапсов и взрывных колебаний, объяснив, таким образом, характер выделения энергии. Аппенцеллер и Фрике (1972) построили модели этого поведения, но обнаружили, что образовавшаяся звезда все равно будет коллапсировать, и пришли к выводу, что невращающаяся0,75 × 10 6  M ☉ SMS «не может избежать коллапса в черную дыру, сжигая свой водород в цикле CNO ». [25]

Эдвин Э. Солпитер и Яков Зельдович в 1964 году выдвинули предположение, что материя, падающая на массивный компактный объект, объясняет свойства квазаров. Это потребовало бы массу около 10 -  M ☉ , чтобы соответствовать выходу этих объектов. Дональд Линден-Белл заметил в 1969 году, что падающий газ будет формировать плоский диск, который закручивается по спирали в центральное « горло Шварцшильда ». Он отметил, что относительно низкий уровень излучения ближайших галактических ядер подразумевает, что это старые неактивные квазары. [26] Между тем, в 1967 году Мартин Райл и Малкольм Лонгэрпредположил, что почти все источники внегалактического радиоизлучения можно объяснить с помощью модели, в которой частицы выбрасываются из галактик с релятивистскими скоростями ; это означает, что они движутся со скоростью, близкой к скорости света . [27] Мартин Райл, Малкольм Лонгэр и Питер Шойер тогда предположили в 1973 году, что компактное центральное ядро ​​могло быть первоначальным источником энергии для этих релятивистских джетов . [26]

Артур М. Вулф и Джеффри Бербидж отметили в 1970 году, что большая дисперсия скоростей звезд в ядерной области эллиптических галактик может быть объяснена только большой концентрацией массы в ядре; больше, чем можно было бы объяснить обычными звездами. Они показали , что поведение может быть объяснены массивной черной дырой с до 10 10  М ☉ , или большого количества небольших черных дыр с массами ниже 10 -  M ☉ . [28] В 1978 году в ядре активной эллиптической галактики Мессье 87 было обнаружено динамическое свидетельство существования массивного темного объекта.5 × 10 9  M ☉ . [29] Вскоре последовало открытие аналогичного поведения в других галактиках, включая Галактику Андромеды в 1984 г. и Галактику Сомбреро в 1988 г. [4]

Дональд Линден-Белл и Мартин Рис в 1971 г. выдвинули гипотезу о том, что в центре галактики Млечный Путь будет находиться массивная черная дыра. [30] Стрелец A * был открыт и назван 13 и 15 февраля 1974 года астрономами Брюс Balick и Роберт Браун с помощью Green Bank интерферометр из Национальной радиоастрономической обсерватории . [31] Они обнаружили радиоисточник, излучающий синхротронное излучение ; он оказался плотным и неподвижным из-за гравитации. Таким образом, это было первым признаком существования сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.

Космический телескоп Хаббл , запущенный в 1990 году, при условии , что разрешение , необходимое для выполнения более рафинированных наблюдений галактических ядер. В 1994 году спектрограф слабых объектов на телескопе Хаббла был использован для наблюдения Messier 87, обнаружив, что ионизированный газ вращается вокруг центральной части ядра со скоростью ± 500 км / с. Данные указывают на концентрированную массу(2,4 ± 0,7) × 10 9  М ☉ лежит в пределах0.25 " оболочка, обеспечивая убедительные доказательства сверхмассивной черной дыры. [32] Использование массива очень длинных базовых линий для наблюдения Messier 106 , Miyoshi et al. (1995) смогли продемонстрировать, что излучение мазера H 2 O в этой галактике исходит от газового диска в ядре, вращающегося вокруг концентрированной массы3,6 × 10 7  M ☉ , который был ограничен радиусом 0,13 парсек. Их новаторское исследование показало, что рой черных дыр солнечной массы в пределах такого малого радиуса не сможет долго существовать без столкновений, что делает сверхмассивную черную дыру единственным жизнеспособным кандидатом. [33] К этому наблюдению, которое предоставило первое подтверждение сверхмассивных черных дыр, было открытие [34] сильно уширенной эмиссионной линии ионизированного железа Kα (6,4 кэВ) от галактики MCG-6-30-15. Расширение произошло из-за гравитационного красного смещения света, когда он вышел из черной дыры всего за 3–10 радиусов Шварцшильда.

10 апреля 2019 года коллаборация Event Horizon Telescope опубликовала первое изображение черной дыры в масштабе горизонта в центре галактики Messier 87 [2].

В феврале 2020 года астрономы сообщили, что полость в сверхскоплении Змееносца , происходящая из сверхмассивной черной дыры, является результатом крупнейшего известного взрыва во Вселенной со времен Большого взрыва . [35] [36] [37]

В марте 2020 года астрономы предложили создать фотонное кольцо из дополнительных субколец , предложив способ лучше обнаруживать эти сигнатуры на первом изображении черной дыры. [38] [39] [40]

Формирование [ править ]

Художественная концепция сверхмассивной черной дыры, окруженной аккреционным диском и испускающей релятивистский джет.

Происхождение сверхмассивных черных дыр остается открытой областью исследований. Астрофизики согласны с тем, что черные дыры могут расти за счет аккреции вещества и слияния с другими черными дырами. [41] [42] Существует несколько гипотез о механизмах образования и начальных массах прародителей, или «семян» сверхмассивных черных дыр.

Одна из гипотез состоит в том, что семена - это черные дыры с массой в десятки или сотни солнечных масс, которые остались после взрыва массивных звезд и растут в результате аккреции вещества. Другая модель предполагает, что до появления первых звезд большие газовые облака могли коллапсировать в « квазизвезду », которая, в свою очередь, коллапсировала в черную дыру размером около 20  M ☉ . [43] Эти звезды также могли быть образованы ореолами темной материи, втягивающими огромное количество газа под действием силы тяжести, которое затем могло бы произвести сверхмассивные звезды с массой в десятки тысяч солнечных масс. [44] [45]«Квазизвезда» становится нестабильной к радиальным возмущениям из-за образования электронно-позитронных пар в ее ядре и может коллапсировать прямо в черную дыру без взрыва сверхновой (которая выбрасывает большую часть ее массы, не позволяя черной дыре расти так быстро. ). Альтернативный сценарий предсказывает , что большие высокого красного смещения облака безметального газа, [46] при облучении достаточно интенсивным потоком Лайман-Вернер фотонов , [47] можно избежать охлаждения и фрагментацию, таким образом , рушится как единый объект из - за собственной -гравитация . [48] [49] Ядро коллапсирующего объекта достигает чрезвычайно больших значений плотности вещества, порядка, и вызывает общую релятивистскую неустойчивость. [50] Таким образом, объект коллапсирует прямо в черную дыру, не переходя из промежуточной фазы звезды или квазизвезды. Эти объекты имеют типичную массу ~ 100000 M ☉ и называются прямой коллапса черных дыр . [51]

Художественная иллюстрация галактики со струями сверхмассивной черной дыры. [53]

Другая модель включает в себя плотное звездное скопление, подвергающееся коллапсу ядра, поскольку отрицательная теплоемкость системы приводит к дисперсии скоростей в ядре до релятивистских скоростей. [54] [55] Наконец, первичные черные дыры могли образоваться непосредственно из-за внешнего давления в первые моменты после Большого взрыва. У этих первичных черных дыр будет больше времени для аккреции, чем у любой из вышеперечисленных моделей, что даст им достаточно времени, чтобы достичь сверхмассивных размеров. Образование черных дыр в результате гибели первых звезд было тщательно изучено и подтверждено наблюдениями. Другие перечисленные выше модели образования черных дыр являются теоретическими.

Независимо от конкретного канала формирования зародыша черной дыры, учитывая достаточную массу поблизости, оно может аккрецироваться, чтобы стать черной дырой промежуточной массы и, возможно, сверхмассивной черной дырой, если скорость аккреции сохранится. [43]

Для образования сверхмассивной черной дыры требуется относительно небольшой объем высокоплотной материи с малым угловым моментом . Обычно процесс аккреции включает перенос большого количества начального углового момента наружу, и это, по-видимому, является ограничивающим фактором роста черной дыры. Это важнейший компонент теории аккреционных дисков . Газовая аккреция - самый эффективный и самый заметный способ роста черных дыр. Считается, что основной рост массы сверхмассивных черных дыр происходит за счет эпизодов быстрой аккреции газа, которые наблюдаются как активные ядра галактик.или квазары. Наблюдения показывают, что квазары были гораздо более частыми, когда Вселенная была моложе, что указывает на раннее образование и рост сверхмассивных черных дыр. Основным ограничивающим фактором для теорий образования сверхмассивных черных дыр является наблюдение далеких светящихся квазаров, которые указывают на то, что сверхмассивные черные дыры в миллиарды солнечных масс уже сформировались, когда Вселенной было менее одного миллиарда лет. Это говорит о том, что сверхмассивные черные дыры возникли очень рано во Вселенной, внутри первых массивных галактик.

Представление художника о звездах, рожденных ветрами из сверхмассивных черных дыр. [56]

В наблюдаемом распределении масс черных дыр существует вакансия. Черные дыры , которые нерестятся от умирающих звезд имеют массу 5-80  M ☉ . Минимальная сверхмассивная черная дыра составляет около сотни тысяч солнечных масс. Масштаб между этими диапазонами называют черными дырами промежуточной массы. Такой разрыв говорит о другом процессе формирования. Однако некоторые модели [57] предполагают, что сверхъестественные источники рентгеновского излучения (ULX) могут быть черными дырами из этой пропавшей группы.

Существует верхний предел того, насколько большие сверхмассивные черные дыры могут расти. Так называемые сверхмассивные черные дыры (UMBHs), которые по крайней мере в десять раз превышают размер большинства сверхмассивных черных дыр, при 10 миллиардах солнечных масс или более, по-видимому, имеют теоретический верхний предел около 50 миллиардов солнечных масс, как и все, что выше этого. замедляет рост до ползания (замедление обычно начинается с 10 миллиардов солнечных масс) и заставляет нестабильный аккреционный диск, окружающий черную дыру, сливаться в звезды, вращающиеся вокруг нее. [58] [59] [60] [61]

Далекие сверхмассивные черные дыры, такие как J0313-1806 , [62] и ULAS J1342 + 0928 , [63] , трудно объяснить так скоро после Большого взрыва. Незначительное меньшинство источников утверждает, что они могут свидетельствовать о том, что наша Вселенная является результатом Большого отскока , а не Большого взрыва, причем эти сверхмассивные черные дыры образовались до Большого отскока. [64] [65]

Активность и галактическая эволюция [ править ]

Основные статьи: Активное ядро ​​галактики и формирование и эволюция галактик

Считается, что гравитация сверхмассивных черных дыр в центре многих галактик приводит в действие активные объекты, такие как сейфертовские галактики и квазары, а соотношение между массой центральной черной дыры и массой галактики-хозяина зависит от типа галактики . [66] [67]

Активное ядро ​​галактики (AGN) теперь считается ядром галактики, вмещающим массивную черную дыру, которая аккрецирует материю и демонстрирует достаточно сильную светимость. Например, ядерная область Млечного Пути не имеет достаточной светимости, чтобы удовлетворить этому условию. Единая модель AGN - это концепция, согласно которой большой диапазон наблюдаемых свойств таксономии AGN можно объяснить с помощью всего лишь небольшого числа физических параметров. Для исходной модели эти значения складывались из угла тора аккреционного диска к лучу зрения и светимости источника. AGN можно разделить на две основные группы: излучающий режим AGN, в котором большая часть излучения находится в форме электромагнитного излучения через оптически толстый аккреционный диск, и реактивный режим, в котором релятивистские джеты выходят перпендикулярно диску.[68]

Эмпирическая корреляция между размером сверхмассивных черных дыр и дисперсией звездных скоростей балджа галактики [69] называется соотношением M-сигма .

Доказательства [ править ]

Доплеровские измерения [ править ]

Моделирование вида сбоку черной дыры с прозрачным тороидальным кольцом ионизованной материи согласно предложенной модели [70] для Sgr A * . Это изображение показывает результат искривления света из-за черной дыры, а также показывает асимметрию, возникающую из-за эффекта Доплера из-за чрезвычайно высокой орбитальной скорости вещества в кольце.

Одним из лучших доказательств присутствия черных дыр является эффект Доплера, согласно которому свет от ближайшего вращающегося вещества смещается в красный цвет при удалении и смещается в синий цвет при продвижении. Для материи, очень близкой к черной дыре, орбитальная скорость должна быть сравнима со скоростью света, поэтому удаляющееся вещество будет казаться очень слабым по сравнению с продвигающимся веществом, а это означает, что системы с внутренне симметричными дисками и кольцами приобретут очень асимметричный визуальный вид. Этот эффект был учтен в современных компьютерных изображениях, таких как пример, представленный здесь, на основе правдоподобной модели [70] сверхмассивной черной дыры в Sgr A *в центре нашей галактики. Однако разрешение, обеспечиваемое доступной в настоящее время технологией телескопов, все еще недостаточно, чтобы напрямую подтвердить такие прогнозы.

То, что уже наблюдалось непосредственно во многих системах, - это более низкие нерелятивистские скорости материи, вращающейся дальше от того, что считается черными дырами. Прямые доплеровские измерения водных мазеров, окружающих ядра близлежащих галактик, показали очень быстрое кеплеровское движение , возможное только при высокой концентрации вещества в центре. В настоящее время единственными известными объектами, которые могут упаковывать достаточно вещества в такое маленькое пространство, являются черные дыры или вещи, которые будут развиваться в черные дыры в астрофизически короткие сроки. Для более удаленных активных галактик ширину широких спектральных линий можно использовать для исследования газа, вращающегося вблизи горизонта событий. Техника картирования реверберации использует изменчивость этих линий для измерения массы и, возможно, вращения черной дыры, питающей активные галактики.

В Млечном Пути [ править ]

Предполагаемые орбиты 6 звезд вокруг кандидата в сверхмассивную черную дыру Стрельца A * в центре галактики Млечный Путь [71]

Астрономы уверены, что галактика Млечный Путь имеет сверхмассивную черную дыру в своем центре, в 26 000 световых лет от Солнечной системы , в регионе под названием Стрелец A * [72], потому что:

  • Звезда S2 движется по эллиптической орбите с периодом 15,2 года и перицентром (ближайшим расстоянием) 17 световых часов (1,8 × 10 13  м или 120 а.е.) от центра центрального объекта. [73]
  • Судя по движению звезды S2, масса объекта может быть оценена в 4,1 миллиона  M ☉ , [74] [75] или около8,2 × 10 36  кг .
  • Радиус центрального объекта должен быть меньше 17 световых часов, иначе S2 столкнется с ним. Наблюдения звезды S14 [76] показывают, что ее радиус составляет не более 6,25 световых часов, что примерно равно диаметру орбиты Урана .
  • Ни один известный астрономический объект, кроме черной дыры, не может содержать 4,1 миллиона  M ☉ в этом объеме пространства.

Инфракрасные наблюдения ярких вспышек активности около Стрельца А * показать орбитальное движение плазмы с периодом в45 ± 15 мин на расстоянии в шесть-десять раз больше гравитационного радиуса предполагаемой сверхмассивной чёрной дыры. Это излучение согласуется с циркуляризованной орбитой поляризованного «горячего пятна» на аккреционном диске в сильном магнитном поле. Излучающая материя вращается со скоростью 30% от скорости света сразу за внутренней стабильной круговой орбитой . [77]

5 января 2015 года НАСА сообщило о наблюдении рекордной рентгеновской вспышки в 400 раз ярче, чем обычно, от Стрельца A *. По мнению астрономов, необычное событие могло быть вызвано разрушением астероида, падающего в черную дыру, или запутыванием силовых линий магнитного поля в газе, текущем в Стрельца A *. [78]

Обнаружение необычно яркой рентгеновской вспышки от Стрельца A *, сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный Путь . [78]

За пределами Млечного Пути [ править ]

См. Также: Список самых массивных черных дыр
Художественный образ сверхмассивной черной дыры, разрывающей звезду. Внизу: сверхмассивная черная дыра, пожирающая звезду в галактике RX J1242-11 - рентгеновское (слева) и оптическое (справа). [79]

Однозначные динамические свидетельства существования сверхмассивных черных дыр существуют только в небольшом количестве галактик; [80] к ним относятся Млечный Путь, галактики M31 и M32 из Местной группы , а также несколько галактик за пределами Местной группы, например NGC 4395 . В этих галактиках среднеквадратичные (или среднеквадратичные) скорости звезд или газа возрастают пропорционально 1 / r около центра, что указывает на точечную массу в центре. Во всех других галактиках, наблюдаемых на сегодняшний день, среднеквадратичные скорости плоские или даже падающие к центру, что не позволяет с уверенностью утверждать, что присутствует сверхмассивная черная дыра. [80]Тем не менее, общепринято считать, что в центре почти каждой галактики находится сверхмассивная черная дыра. [81] Причиной этого предположения является соотношение M-сигма , жесткое (с низким разбросом) соотношение между массой дыры в 10 или около того галактиках с надежным обнаружением и дисперсией скоростей звезд в балджах этих галактики. [82] Эта корреляция, хотя и основана на небольшом количестве галактик, предлагает многим астрономам сильную связь между образованием черной дыры и самой галактикой. [81]

Космический телескоп Хаббла сфотографировал релятивистский джет Мессье 87, который длился 4400 световых лет.6.4 × 10 9  M ☉ сверхмассивная черная дыра в центре галактики

Соседняя галактика Андромеды, находящаяся на расстоянии 2,5 миллиона световых лет от нас, содержит (1,1–2.3) × 10 8 (110-230 млн)  M ☉ центральная черная дыра, значительно больше , чем Млечный путь. [83] Самая большая сверхмассивная черная дыра в окрестностях Млечного Пути, по-видимому, принадлежит Мессье 87 (то есть M87 *) с массой(6,4 ± 0,5) × 10 9 (около 6,4 миллиарда)  M ☉ на расстоянии 53,5 миллиона световых лет. [84] [85] Сверхгигантская эллиптическая галактика NGC 4889 , находящаяся на расстоянии 336 миллионов световых лет всозвездии Кома Беренис , содержит черную дыру, размер которой составляет2,1 × 10 10 (21 миллиард)  M ☉ . [86]

Массы черных дыр в квазарах можно оценить с помощью косвенных методов, которые подвержены значительной неопределенности. Квазар TON 618 является примером объекта с чрезвычайно большой черной дырой, оцененной в6,6 × 10 10 (66 миллиардов)  M ☉ . [87] Его красное смещение составляет 2,219. Другими примерами квазаров с большой оценочной массой черной дыры являются сверхсветовой квазар APM 08279 + 5255 с оценочной массой2.3 × 10 10 (23 миллиарда)  M ☉ , а квазар S5 0014 + 81 с массой4.0 × 10 10 (40 миллиардов)  M ☉ , или в 10 000 раз больше массы черной дыры в Центре Галактики Млечный Путь.

У некоторых галактик, таких как галактика 4C +37.11 , в центре есть две сверхмассивные черные дыры, образующие двойную систему . Если они столкнутся, событие вызовет сильные гравитационные волны . [88] Бинарные сверхмассивные черные дыры считаются частым следствием слияния галактик . [89] Двойная пара в OJ 287 , на расстоянии 3,5 миллиарда световых лет от нас, содержит самую массивную черную дыру в паре с массой, оцененной в 18 миллиардов  M ☉ . [90] В 2011 году в карликовой галактике Henize 2-10 была обнаружена сверхмассивная черная дыра., у которого нет выпуклости. Точные последствия этого открытия для образования черных дыр неизвестны, но могут указывать на то, что черные дыры образовались до выпуклостей. [91]

28 марта 2011 года была замечена сверхмассивная черная дыра, разрывающая на части звезду среднего размера. [92] Это единственное вероятное объяснение наблюдений в тот день внезапного рентгеновского излучения и последующих широкополосных наблюдений. [93] [94] Источник ранее был неактивным ядром галактики, и по результатам изучения вспышки ядро ​​галактики оценивается как сверхмассивная чёрная дыра с массой порядка миллиона солнечных масс. Предполагается, что это редкое событие является релятивистским истечением (выброс материала в струе со значительной долей скорости света) от звезды, разрушенной приливом.по SMBH. Ожидается, что значительная часть солнечной массы вещества аккрецировалась на сверхмассивную чёрную дыру. Последующие долгосрочные наблюдения позволят подтвердить это предположение, если излучение струи затухает с ожидаемой скоростью аккреции массы на сверхмассивную черную дыру.

Воспроизвести медиа
Облако газа, масса которого в несколько раз превышает массу Земли, ускоряется к сверхмассивной черной дыре в центре Млечного Пути.

В 2012 году астрономы сообщили о необычно большой массе около 17 миллиардов  M ☉ для черной дыры в компактной линзовидной галактике NGC 1277 , которая находится на расстоянии 220 миллионов световых лет в созвездии Персея . Предполагаемая черная дыра составляет примерно 59 процентов массы выпуклости этой линзовидной галактики (14 процентов от общей звездной массы галактики). [95] Еще одно исследование достигло совершенно другой вывод: эта черная дыра не является особенно overmassive, по оценкам, от 2 до 5 миллиардов  М ☉ с 5 млрд  М ☉ является наиболее вероятное значение. [96]28 февраля 2013 года астрономы сообщили об использовании спутника NuSTAR для первого точного измерения вращения сверхмассивной черной дыры в NGC 1365 , сообщив, что горизонт событий вращается почти со скоростью света. [97] [98]

Хаббл, снимок сверхмассивной черной дыры, "отрыгающей". [99]

В сентябре 2014 года данные различных рентгеновских телескопов показали, что в центре чрезвычайно маленькой, плотной и сверхкомпактной карликовой галактики M60-UCD1 находится черная дыра массой 20 миллионов солнечных масс, что составляет более 10% от общей массы галактики. галактика. Открытие довольно удивительно, поскольку черная дыра в пять раз массивнее черной дыры Млечного Пути, несмотря на то, что масса галактики составляет менее пяти тысячных масс Млечного Пути.

В центрах некоторых галактик отсутствуют сверхмассивные черные дыры. Хотя большинство галактик без сверхмассивных черных дыр являются очень маленькими, карликовыми галактиками, одно открытие остается загадочным: сверхгигантская эллиптическая CD- галактика A2261-BCG не содержит активной сверхмассивной черной дыры, несмотря на то, что галактика является одной из крупнейших известных галактик. ; в десять раз больше и в тысячу раз больше Млечного Пути. Поскольку сверхмассивная черная дыра будет видна только во время аккреции, сверхмассивная черная дыра может быть почти невидимой, за исключением ее воздействия на звездные орбиты.

В декабре 2017 года астрономы сообщили об обнаружении самого далекого из известных в настоящее время квазаров, ULAS J1342 + 0928, содержащего самую далекую сверхмассивную черную дыру, с красным смещением z = 7,54, превышающим красное смещение 7 для ранее известного самого далекого квазара. ULAS J1120 + 0641 . [100] [101] [102]

Сверхмассивная черная дыра и черная дыра меньшего размера в галактике OJ 287
Сравнение больших и малых черных дыр в галактике OJ 287 с Солнечной системой
Воспроизвести медиа
Вспышки диска черной дыры в галактике OJ 287
(1:22; анимация; 28 апреля 2020 г.)

В феврале 2021 года астрономы впервые опубликовали изображение с очень высоким разрешением 25000 активных сверхмассивных черных дыр, покрывающих четыре процента северного небесного полушария , на основе сверхмалых радиоволн , обнаруженных с помощью низкочастотного массива. (LOFAR) в Европе . [103]

Радиация Хокинга [ править ]

Основная статья: излучение Хокинга

Излучение Хокинга - это излучение черного тела , которое, согласно прогнозам, испускается черными дырами из-за квантовых эффектов вблизи горизонта событий. Это излучение уменьшает массу и энергию черных дыр, заставляя их сжиматься и в конечном итоге исчезать. Если черные дыры испаряются с помощью излучения Хокинга , сверхмассивной черной дыры с массой 10 11 (100 миллиардов) М ☉ будет испаряться примерно 2 × 10 100 лет. [104] Некоторые чудовищные черные дыры во Вселенной, по прогнозам, продолжат расти, возможно, до 10 14 M ☉ во время коллапса сверхскоплений галактик. Даже они испарились бы за время до 10106 лет. [105]

См. Также [ править ]

  • Черные дыры в художественной литературе
  • Центральный массивный объект
  • Галактический центр  - Центр вращения галактики Млечный Путь.
  • Избыток ГэВ в центре Галактики  - необъяснимое гамма-излучение в центре галактики Млечный Путь
  • Общая теория относительности  - теория гравитации Эйнштейна как искривленного пространства-времени
  • Гиперкомпактная звездная система
  • Список самых массивных черных дыр  - статья со списком в Википедии
  • Spin-flip  - внезапное изменение оси вращения, вызванное слиянием с другой черной дырой.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Overbye, Dennis (10 апреля 2019). «Впервые открыта фотография черной дыры - астрономы наконец-то сделали снимки самых темных существ в космосе - Комментарии» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 10 апреля 2019 года .
  2. ^ a b Сотрудничество с телескопами Event Horizon (10 апреля 2019 г.). "Результаты первого телескопа горизонта событий M87. I. Тень сверхмассивной черной дыры" . Письма в астрофизический журнал . 875 (1): L1. arXiv : 1906.11238 . Bibcode : 2019ApJ ... 875L ... 1E . DOI : 10.3847 / 2041-8213 / ab0ec7 .
  3. ^ Фальке, Хейно; Мелия, Фульвио; Агол, Эрик (1 января 2000 г.). «Просмотр тени черной дыры в центре Галактики» . Астрофизический журнал . 528 (1): L13 – L16. arXiv : astro-ph / 9912263 . Bibcode : 2000ApJ ... 528L..13F . DOI : 10.1086 / 312423 . PMID 10587484 . S2CID 119433133 .  
  4. ^ а б Корменди, Джон; Ричстон, Дуглас (1995), «Внутренняя граница - поиск сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик», Annual Review of Astronomy and Astrophysics , 33 : 581, Bibcode : 1995ARA & A..33..581K , doi : 10.1146 / annurev.aa .33.090195.003053
  5. ^ Корменди, Джон; Хо, Луис (2013). «Коэволюция (или нет) сверхмассивных черных дыр и родительских галактик». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 51 (1): 511–653. arXiv : 1304,7762 . Bibcode : 2013ARA & A..51..511K . DOI : 10.1146 / annurev-astro-082708-101811 . S2CID 118172025 . 
  6. ^ Ghez, A .; Klein, B .; Morris, M .; Беклин, Э (1998). «Высокие звезды с правильным движением в окрестностях Стрельца A *: свидетельство существования сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики». Астрофизический журнал . 509 (2): 678–686. arXiv : astro-ph / 9807210 . Bibcode : 1998ApJ ... 509..678G . DOI : 10.1086 / 306528 . S2CID 18243528 . 
  7. ^ Schödel, R .; и другие. (2002). «Звезда на 15,2-летней орбите вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути». Природа . 419 (6908): 694–696. arXiv : astro-ph / 0210426 . Bibcode : 2002Natur.419..694S . DOI : 10,1038 / природа01121 . PMID 12384690 . S2CID 4302128 .  
  8. ^ Франк, Юхан; Король, Андрей; Рейн, Дерек Дж. (Январь 2002 г.). "Сила аккреции в астрофизике: третье издание". Сила аккреции в астрофизике . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. Bibcode : 2002apa..book ..... F . ISBN 0521620538.
  9. ^ "Черная дыра | КОСМОС" . Astronomy.swin.edu.au . Проверено 29 августа 2020 года .
  10. ↑ Ирвинг, Майкл (21 февраля 2018 г.). « » Ultramassive «черные дыры могут быть самым большим когда - либо найденное - и они быстро растут» . Новостной атлас . GIZMAG PTY LTD.
  11. ^ От супер до ультра: насколько большими могут быть черные дыры? | НАСА
  12. ^ Карр, Бернард; и другие. (Февраль 2021 г.). «Ограничения на невероятно большие черные дыры». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 501 (2): 2029–2043. arXiv : 2008.08077 . Bibcode : 2020MNRAS.tmp.3429C . DOI : 10.1093 / MNRAS / staa3651 .
  13. ^ Сентября 2020, Чарльз Q. Choi 18. « „ колоссально большие“черные дыры могут вырасти по - настоящему чудовищных размеров» . Space.com . Проверено 10 марта 2021 года .
  14. ^ Король, Эндрю (2016). «Насколько большой может вырасти черная дыра?». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 456 (1): L109 – L112. arXiv : 1511.08502 . Bibcode : 2016MNRAS.456L.109K . DOI : 10.1093 / mnrasl / slv186 . S2CID 40147275 . 
  15. ^ Инаёси, Кохей; Хайман, Золтан (12 сентября 2016 г.). «Есть ли максимальная масса черных дыр в ядрах галактик?». Астрофизический журнал . 828 (2): 110. arXiv : 1601.02611 . Bibcode : 2016ApJ ... 828..110I . DOI : 10,3847 / 0004-637X / 828 / 2/110 . S2CID 118702101 . 
  16. ^ Катнер, Марк Л. (2003), Астрономия: физическая перспектива , Cambridge University Press, стр. 149, ISBN 978-0521529273
  17. ^ «Проблема 138: интенсивная гравитация черной дыры» , Space Math @ NASA: Mathematics Problems about Black Holes , NASA , извлечено 4 декабря 2018 г.
  18. ^ Селотти, А .; Миллер, JC; Sciama, DW (1999). «Астрофизические доказательства существования черных дыр» . Учебный класс. Квантовая гравитация. (Представлена ​​рукопись). 16 (12A): A3 – A21. arXiv : astro-ph / 9912186 . Bibcode : 1999CQGra..16A ... 3C . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 16 / 12A / 301 . S2CID 17677758 . 
  19. ^ Эхсан, Баки Белал; Ханс, Виллебордсе Фредерик (2015), Исследование невидимой Вселенной: от черных дыр до суперструн , World Scientific, стр. 200, Bibcode : 2015eiub.book ..... B , ISBN 978-9814618694
  20. ^ "Информационный бюллетень об Уране" . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 29 августа 2020 года .
  21. ^ "Калькулятор черной дыры - Фабио Пакуччи (Гарвардский университет и SAO)" . Фабио Пачуччи . Проверено 29 августа 2020 года .
  22. ^ Шмидт, Маартен (1965), «3C 273: звездообразный объект с большим красным смещением», Робинсон, Айвор; Шильд, Альфред; Шакинг, Е.Л. (ред.), Квазизвездные источники и гравитационный коллапс, Труды 1-го Техасского симпозиума по релятивистской астрофизике , Чикаго: University of Chicago Press, стр. 455, Bibcode : 1965qssg.conf..455S
  23. ^ Гринштейн, Джесси Л .; Шмидт, Маартен (июль 1964 г.), "О квазизвездных Радио 3C 48 и 3C 273", Астрофизический журнал , 140 : 1, Bibcode : 1964ApJ ... 140 .... 1G , DOI : 10,1086 / 147889 .
  24. ^ Фейнман, Ричард (2018), Лекции Фейнмана по гравитации , CRC Press, стр. 12, ISBN 978-0429982484
  25. ^ Аппенцеллер, I .; Фрике, К. (апрель 1972 г.), "Расчеты гидродинамических моделей для сверхмассивных звезд I. Коллапс невращающегося0,75 × 10 6  M ☉ Star», Астрономия и астрофизика , 18 : 10, Bibcode : 1972 и .... 18 ... 10А
  26. ^ a b Лэнг, Кеннет Р. (2013), Астрофизические формулы: пространство, время, материя и космология , Библиотека астрономии и астрофизики (3-е изд.), Springer, стр. 217, ISBN 978-3662216392
  27. ↑ Райл, Мартин, сэр; Longair, MS (1967), "Возможный метод исследования эволюции радиогалактик", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 136 (2): 123, Bibcode : 1967MNRAS.136..123R , doi : 10.1093 / mnras / 136.2.123
  28. ^ Вулф, AM; Бербидж, Г. Р. (август 1970 г.). «Черные дыры в эллиптических галактиках». Астрофизический журнал . 161 : 419. Bibcode : 1970ApJ ... 161..419W . DOI : 10.1086 / 150549 .
  29. ^ Сарджент, WLW; и другие. (1 мая 1978 г.). «Динамическое свидетельство центральной концентрации массы в галактике M87». Астрофизический журнал, часть 1 . 221 : 731–744. Bibcode : 1978ApJ ... 221..731S . DOI : 10.1086 / 156077 .
  30. ^ Schödel, R .; Гензель, Р. (2006), Альфаро, Эмилио Хавьер; Перес, Энрике; Франко, Хосе (ред.), Как работает Галактика ?: Галактическая Тертулия с Доном Коксом и Роном Рейнольдсом , Библиотека астрофизики и космических наук, 315 , Springer Science & Business Media, стр. 201, ISBN 978-1402026201
  31. ^ Фульвио Мелиа (2007). Галактическая сверхмассивная черная дыра . Издательство Принстонского университета. п. 2. ISBN 978-0-691-13129-0.
  32. ^ Хармс, Ричард Дж .; и другие. (Ноябрь 1994 г.), "HST FOS-спектроскопия M87: свидетельство наличия диска ионизированного газа вокруг массивной черной дыры", Astrophysical Journal, Часть 2 , 435 (1): L35 – L38, Bibcode : 1994ApJ ... 435L .. 35H , DOI : 10,1086 / 187588
  33. ^ Миёси, Макото; и другие. (Январь 1995 г.). «Свидетельства существования черной дыры от высоких скоростей вращения в субпарсековой области NGC4258». Природа . 373 (6510): 127–129. Bibcode : 1995Natur.373..127M . DOI : 10.1038 / 373127a0 . S2CID 4336316 . 
  34. ^ Tanaka, Y .; Nandra, K .; Фабиан, AC (1995). «Излучение с гравитационным смещением в красную область, подразумевающее аккреционный диск и массивную черную дыру в активной галактике MCG-6-30-15». Природа . 375 (6533): 659–661. Bibcode : 1995Natur.375..659T . DOI : 10.1038 / 375659a0 . S2CID 4348405 . 
  35. ^ Overbye, Деннис (6 марта 2020). «Эта черная дыра пробила дыру в космосе - скопление галактик Змееносец было в порядке, пока WISEA J171227.81-232210.7 - черная дыра в несколько миллиардов раз массивнее нашего Солнца - не отрыгнула от нее» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 6 марта 2020 года .
  36. ^ "Самый большой космический взрыв, когда-либо обнаруженный, оставил огромную вмятину в космосе" . Хранитель . 27 февраля 2020 . Проверено 6 марта 2020 года .
  37. ^ «Астрономы обнаружили самый большой взрыв в истории Вселенной» . Science Daily . 27 февраля 2020 . Проверено 6 марта 2020 года .
  38. ^ Overbye, Dennis (28 марта 2020). «Бесконечные видения скрывались в кольцах изображения первой черной дыры - ученые предложили метод, который позволит нам увидеть больше невидимого» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 29 марта 2020 года .
  39. ^ Джонсон, Майкл Д .; и другие. (18 марта 2020 г.). «Универсальные интерферометрические сигнатуры фотонного кольца черной дыры» . Наука продвигается . 6 (12, eaaz1310): eaaz1310. arXiv : 1907.04329 . Bibcode : 2020SciA .... 6.1310J . DOI : 10.1126 / sciadv.aaz1310 . PMC 7080443 . PMID 32206723 .  
  40. ^ Overbye, Dennis (28 марта 2020). «Бесконечные видения скрывались в кольцах первого изображения черной дыры» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 31 августа 2020 года .
  41. ^ Кулиер, Андреа; Острикер, Иеремия П .; Натараджан, Приямвада; Lackner, Claire N .; Цен, Реню (1 февраля 2015 г.). «Понимание массового скопления черных дыр через аккрецию и слияния в поздние времена в космологическом моделировании». Астрофизический журнал . 799 (2): 178. arXiv : 1307.3684 . Bibcode : 2015ApJ ... 799..178K . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 799/2/178 . S2CID 118497238 . 
  42. ^ Пакуччи, Фабио; Лоеб, Авраам (1 июня 2020 г.). «Разделение аккреции и слияния в космическом росте черных дыр с помощью рентгеновских и гравитационно-волновых наблюдений». Астрофизический журнал . 895 (2): 95. arXiv : 2004.07246 . Bibcode : 2020ApJ ... 895 ... 95P . DOI : 10,3847 / 1538-4357 / ab886e . S2CID 215786268 . 
  43. ^ а б Бегельман М.С. и другие. (Июнь 2006 г.). «Образование сверхмассивных черных дыр прямым коллапсом в догалактическом гало». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 370 (1): 289–298. arXiv : astro-ph / 0602363 . Bibcode : 2006MNRAS.370..289B . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2006.10467.x . S2CID 14545390 . 
  44. ^ Saplakoglu, Ясмин (29 сентября 2017). «Обращение к вопросу о том, как образовались сверхмассивные черные дыры» . Scientific American . Проверено 8 апреля 2019 года .
  45. ↑ Джонсон-Го, Мара (20 ноября 2017 г.). «Приготовление сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной» . Астрономия . Проверено 8 апреля 2019 года .
  46. ^ Юэ, Бен; Феррара, Андреа; Сальватерра, Рубен; Сюй, Идун; Чен, Сюэлей (1 мая 2014 г.). «Краткая эра образования черных дыр с прямым коллапсом». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 440 (2): 1263–1273. arXiv : 1402,5675 . Bibcode : 2014MNRAS.440.1263Y . DOI : 10.1093 / MNRAS / stu351 . S2CID 119275449 . 
  47. ^ Сугимура, Kazuyuki; Омукай, Казуюки; Иноуэ, Акио К. (1 ноября 2014 г.). «Критическая интенсивность излучения при прямом коллапсе образования черной дыры: зависимость от формы спектра излучения». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 445 (1): 544–553. arXiv : 1407,4039 . Bibcode : 2014MNRAS.445..544S . DOI : 10.1093 / MNRAS / stu1778 . S2CID 119257740 . 
  48. ^ Бромм, Фолькер; Лоеб, Авраам (1 октября 2003 г.). «Образование первых сверхмассивных черных дыр». Астрофизический журнал . 596 (1): 34–46. arXiv : astro-ph / 0212400 . Bibcode : 2003ApJ ... 596 ... 34В . DOI : 10.1086 / 377529 . S2CID 14419385 . 
  49. ^ Сигел, Итан. « „ Прямой коллапс“Черные дыры можно объяснить Таинственные квазары нашей вселенной» . Forbes . Проверено 28 августа 2020 года .
  50. ^ Монтеро, Педро Дж .; Янка, Ханс-Томас; Мюллер, Эвальд (1 апреля 2012 г.). «Релятивистский коллапс и взрыв вращающихся сверхмассивных звезд с термоядерными эффектами». Астрофизический журнал . 749 (1): 37. arXiv : 1108.3090 . Bibcode : 2012ApJ ... 749 ... 37M . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 749/1/37 . S2CID 119098587 . 
  51. ^ Habouzit, Мелани; Волонтери, Марта; Латиф, Мухаммад; Дюбуа, Йохан; Пейрани, Себастьян (1 ноября 2016 г.). «О численности семян« прямого коллапса »черной дыры». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 463 (1): 529–540. arXiv : 1601.00557 . Bibcode : 2016MNRAS.463..529H . DOI : 10.1093 / MNRAS / stw1924 . S2CID 118409029 . 
  52. ^ «Обнаружен самый большой взрыв в черной дыре» . Пресс-релиз ESO . Проверено 28 ноября 2012 года .
  53. ^ "Художественная иллюстрация галактики с джетами из сверхмассивной черной дыры" . Космический телескоп Хаббла . Проверено 27 ноября 2018 года .
  54. Перейти ↑ Spitzer, L. (1987). Динамическая эволюция шаровых скоплений . Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-08309-4.
  55. ^ Boekholt, TCN; Schleicher, DRG; Fellhauer, M .; Klessen, RS; Reinoso, B .; Штутц, AM; Хеммерле, Л. (1 мая 2018 г.). «Формирование массивных зародышевых черных дыр в результате столкновений и аккреции». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 476 (1): 366–380. arXiv : 1801.05841 . Bibcode : 2018MNRAS.476..366B . DOI : 10.1093 / MNRAS / sty208 . S2CID 55411455 . 
  56. ^ «Звезды, рожденные ветрами из сверхмассивных черных дыр - VLT ESO обнаруживает совершенно новый тип звездообразования» . www.eso.org . Проверено 27 марта 2017 года .
  57. ^ Зима, LM; и другие. (Октябрь 2006 г.). «Архивное исследование XMM-Newton о населении ULX в близких галактиках». Астрофизический журнал . 649 (2): 730–752. arXiv : astro-ph / 0512480 . Bibcode : 2006ApJ ... 649..730W . DOI : 10.1086 / 506579 . S2CID 118445260 . 
  58. ^ Король, Эндрю (февраль 2016 г.). «Насколько большой может вырасти черная дыра?». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 456 (1): L109 – L112. arXiv : 1511.08502 . Bibcode : 2016MNRAS.456L.109K . DOI : 10.1093 / mnrasl / slv186 . S2CID 40147275 . 
  59. ^ Trosper, Хайме (5 мая 2014). «Есть ли предел тому, насколько большими могут быть черные дыры?» . futurism.com . Проверено 27 ноября 2018 года .
  60. ^ Клери, Daniel (21 декабря 2015). «Поразительно, насколько большие черные дыры могут расти» . sciencemag.org . Проверено 27 ноября 2018 года .
  61. ^ "Черные дыры могут вырасти до 50 миллиардов солнц, прежде чем их пища превратится в звезды, как показывают исследования - Университет Лестера" . www2.le.ac.uk . Проверено 27 ноября 2018 года .
  62. ^ Harrison Tasoff (19 января 2021), «Исследователи обнаружить раннюю сверхмассивную черную дыру и квазар во Вселенной» , phys.org , Наличие такой массивной черной дыры так рано в истории вселенной бросает вызов теории формирования черной дыры. Как объясняет ведущий автор [Файги] Ван, ныне научный сотрудник НАСА по Хабблу из Университета Аризоны, «черные дыры, созданные самыми первыми массивными звездами, не могли бы вырасти так сильно всего за несколько сотен миллионов лет».
  63. ^ Ландау, Элизабет; Банядос, Эдуардо (6 декабря 2017 г.). «Найдено: Самая далекая черная дыра» . НАСА . Проверено 6 декабря 2017 года . «Эта черная дыра стала намного больше, чем мы ожидали, всего за 690 миллионов лет после Большого взрыва, что ставит под сомнение наши теории о том, как образуются черные дыры», - сказал соавтор исследования Дэниел Стерн из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния.
  64. ↑ Зайдель, Джейми (7 декабря 2017 г.). «Черная дыра на заре времени бросает вызов нашему пониманию того, как была сформирована Вселенная» . News Corp Australia . Проверено 9 декабря 2017 года .Он достиг своего размера всего через 690 миллионов лет после точки, за которой нет ничего. Самая доминирующая научная теория последних лет описывает эту точку как Большой взрыв - спонтанное извержение реальности, как мы ее знаем, из квантовой сингулярности. Но в последнее время набирает вес еще одна идея: Вселенная периодически расширяется и сжимается, что приводит к «Большому отскоку». И существование ранних черных дыр было предсказано как ключевой показатель того, может ли эта идея быть верной. Этот очень большой. Чтобы достичь своего размера - в 800 миллионов раз больше массы, чем наше Солнце, - оно должно было проглотить много вещей. ... Насколько мы понимаем, вселенная в то время просто не была достаточно старой, чтобы породить такого монстра.
  65. ^ «Черная дыра, более древняя, чем Вселенная» (на греческом). You Magazine (Греция). 8 декабря 2017 года . Проверено 9 декабря 2017 года . Эта новая теория, которая допускает, что Вселенная переживает периодические расширения и сжатия, называется «Большой отскок».
  66. ^ Саворньяном, Giulia AD; Грэм, Алистер В .; Маркони, Алессандро; Сани, Элеонора (2016). «Сверхмассивные черные дыры и их сфероиды. II. Красная и синяя последовательность на диаграмме M BH -M *, sph ». Астрофизический журнал . 817 (1): 21. arXiv : 1511.07437 . Bibcode : 2016ApJ ... 817 ... 21S . DOI : 10,3847 / 0004-637X / 817/1/21 . S2CID 55698824 . 
  67. ^ Саху, Нандини; Грэм, Алистер В .; Дэвис, Бенджамин Л. (2019). "Масштабные соотношения массы черной дыры для галактик ранних типов. I. M BH -M *, sph и M BH -M *, gal ". Астрофизический журнал . 876 (2): 155. arXiv : 1903.04738 . Bibcode : 2019ApJ ... 876..155S . DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ab0f32 .
  68. ^ Нецер, Hagai (август 2015). «Возвращаясь к единой модели активных ядер галактик». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 53 : 365–408. arXiv : 1505.00811 . Bibcode : 2015ARA & A..53..365N . DOI : 10.1146 / annurev-astro-082214-122302 . S2CID 119181735 . 
  69. ^ Гультекин К; и другие. (2009). «Отношения M — σ и ML в галактических балджах и определения их внутреннего рассеяния». Астрофизический журнал . 698 (1): 198–221. arXiv : 0903.4897 . Bibcode : 2009ApJ ... 698..198G . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 698/1/198 . S2CID 18610229 . 
  70. ^ a b Straub, O .; Винсент, FH; Абрамович, Массачусетс; Gourgoulhon, E .; Паумар, Т. (2012). «Моделирование силуэта черной дыры в Sgr A * с помощью ионных торов» . Astron. Astrophys . 543 : A83. DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201219209 .
  71. ^ Eisenhauer, F .; и другие. (2005). «СИНФОНИ в центре Галактики: молодые звезды и инфракрасные вспышки в центральном световом месяце». Астрофизический журнал . 628 (1): 246–259. arXiv : astro-ph / 0502129 . Bibcode : 2005ApJ ... 628..246E . DOI : 10.1086 / 430667 .
  72. ↑ Хендерсон, Марк (9 декабря 2008 г.). «Астрономы подтверждают наличие черной дыры в центре Млечного Пути» . Лондон: Times Online . Проверено 17 мая 2009 года .
  73. ^ Schödel, R .; и другие. (17 октября 2002 г.). «Звезда на 15,2-летней орбите вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути». Природа . 419 (6908): 694–696. arXiv : astro-ph / 0210426 . Bibcode : 2002Natur.419..694S . DOI : 10,1038 / природа01121 . PMID 12384690 . S2CID 4302128 .  
  74. ^ Гез, AM; и другие. (Декабрь 2008 г.). "Измерение расстояния и свойств центральной сверхмассивной черной дыры Млечного Пути со звездными орбитами". Астрофизический журнал . 689 (2): 1044–1062. arXiv : 0808.2870 . Bibcode : 2008ApJ ... 689.1044G . DOI : 10.1086 / 592738 . S2CID 18335611 . 
  75. ^ "Измерение Центрального Монстра Млечного Пути - Небо и Телескоп" . skyandtelescope.com . 28 августа 2008 г.
  76. ^ Гез, AM ; Salim, S .; Хорнштейн, SD; Таннер, А .; Лу, младший; Morris, M .; Becklin, EE; Дюшен, Г. (май 2005 г.). "Звездные орбиты вокруг черной дыры в центре Галактики". Астрофизический журнал . 620 (2): 744–757. arXiv : astro-ph / 0306130 . Bibcode : 2005ApJ ... 620..744G . DOI : 10.1086 / 427175 . S2CID 8656531 . 
  77. ^ Сотрудничество гравитации; и другие. (Октябрь 2018 г.). «Обнаружение орбитальных движений вблизи последней устойчивой круговой орбиты массивной черной дыры SgrA *». Астрономия и астрофизика . 618 : 15. arXiv : 1810.12641 . Bibcode : 2018A&A ... 618L..10G . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201834294 . S2CID 53613305 . L10. 
  78. ^ а б Чжоу, Фелиция; Андерсон, Джанет; Ватцке, Меган (5 января 2015 г.). «Выпуск 15-001 - Чандра НАСА обнаруживает рекордную вспышку из черной дыры Млечного Пути» . НАСА . Проверено 6 января 2015 года .
  79. ^ "Чандра :: Фотоальбом :: RX J1242-11 :: 18 февраля 2004 г." . chandra.harvard.edu .
  80. ^ a b Мерритт, Дэвид (2013). Динамика и эволюция ядер галактик . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. п. 23. ISBN 9780691158600.
  81. ^ a b Кинг, Эндрю (15 сентября 2003 г.). «Черные дыры, образование галактик и связь MBH-σ». Письма в астрофизический журнал . 596 (1): L27 – L29. arXiv : astro-ph / 0308342 . Bibcode : 2003ApJ ... 596L..27K . DOI : 10.1086 / 379143 . S2CID 9507887 . 
  82. ^ Феррарезе, Лаура; Мерритт, Дэвид (10 августа 2000 г.). «Фундаментальная связь между сверхмассивными черными дырами и их родительскими галактиками». Астрофизический журнал . 539 (1): L9–12. arXiv : astro-ph / 0006053 . Bibcode : 2000ApJ ... 539L ... 9F . DOI : 10.1086 / 312838 . S2CID 6508110 . 
  83. ^ Бендер, Ральф; и другие. (20 сентября 2005 г.). «HST STIS-спектроскопия тройного ядра M31: два вложенных диска в кеплеровском вращении вокруг сверхмассивной черной дыры». Астрофизический журнал . 631 (1): 280–300. arXiv : astro-ph / 0509839 . Bibcode : 2005ApJ ... 631..280B . DOI : 10.1086 / 432434 . S2CID 53415285 . 
  84. ^ Гебхардт, Карл; Томас, Йенс (август 2009 г.). «Масса черной дыры, отношение массы звезды к свету и темный гало в M87». Астрофизический журнал . 700 (2): 1690–1701. arXiv : 0906.1492 . Bibcode : 2009ApJ ... 700.1690G . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 700/2/1690 . S2CID 15481963 . 
  85. ^ Macchetto, F .; Маркони, А .; Axon, DJ ; Capetti, A .; Спаркс, Вт .; Крейн, П. (ноябрь 1997 г.). «Сверхмассивная черная дыра M87 и кинематика связанного с ней газового диска». Астрофизический журнал . 489 (2): 579. arXiv : astro-ph / 9706252 . Bibcode : 1997ApJ ... 489..579M . DOI : 10.1086 / 304823 . S2CID 18948008 . 
  86. ^ Overbye, Деннис (5 декабря 2011). «Астрономы пока еще находят самые большие черные дыры» . Нью-Йорк Таймс .
  87. ^ Шеммер, O .; Netzer, H .; Майолино, Р .; Oliva, E .; Croom, S .; Corbett, E .; ди Фабрицио, Л. (2004). "Спектроскопия в ближнем инфракрасном диапазоне активных ядер галактик с большим красным смещением. I. Связь между металличностью и скоростью аккреции". Астрофизический журнал . 614 (2): 547–557. arXiv : astro-ph / 0406559 . Bibcode : 2004ApJ ... 614..547S . DOI : 10.1086 / 423607 . S2CID 119010341 . 
  88. ↑ Майор, Джейсон. «Посмотрите, что происходит при столкновении двух сверхмассивных черных дыр» . Вселенная сегодня . Проверено 4 июня 2013 года .
  89. ^ Д. Мерритт ; М. Милосавлевич (2005). «Бинарная эволюция массивных черных дыр» . Архивировано из оригинального 30 марта 2012 года . Проверено 3 марта 2012 года .
  90. ↑ Сига, Дэвид (10 января 2008 г.). «Открыта самая большая черная дыра в космосе» . Новостной сервис NewScientist.com.
  91. ↑ Кауфман, Рэйчел (10 января 2011 г.). «В карликовой галактике обнаружена огромная черная дыра» . National Geographic . Проверено 1 июня 2011 года .
  92. ^ "Астрономы впервые увидели звезду, поглощенную черной дырой" . Сидней Морнинг Геральд . 26 августа 2011 г.
  93. ^ Берроуз, DN; Kennea, JA; Ghisellini, G .; Mangano, V .; и другие. (Август 2011 г.). «Релятивистская реактивная активность от приливного разрушения звезды массивной черной дырой». Природа . 476 (7361): 421–424. arXiv : 1104,4787 . Bibcode : 2011Natur.476..421B . DOI : 10,1038 / природа10374 . PMID 21866154 . S2CID 4369797 .  
  94. ^ Zauderer, BA; Berger, E .; Содерберг AM; Loeb, A .; и другие. (Август 2011 г.). «Рождение релятивистского истечения в необычном γ-транзиенте Swift J164449.3 + 573451». Природа . 476 (7361): 425–428. arXiv : 1106,3568 . Bibcode : 2011Natur.476..425Z . DOI : 10,1038 / природа10366 . PMID 21866155 . S2CID 205226085 .  
  95. ^ ван ден Бош, Remco CE; Гебхардт, Карл; Гюлтекин, Кайхан; ван де Вен, Гленн; ван дер Вел, Арьен; Уолш, Джонель Л. (2012). «Чрезмерно массивная черная дыра в компактной линзовидной галактике NGC 1277». Природа . 491 (7426): 729–731. arXiv : 1211.6429 . Bibcode : 2012Natur.491..729V . DOI : 10.1038 / nature11592 . PMID 23192149 . S2CID 205231230 .  
  96. ^ Emsellem, Эрик (2013). «Неужели черная дыра в NGC 1277 сверхмассивна?». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 433 (3): 1862–1870. arXiv : 1305.3630 . Bibcode : 2013MNRAS.433.1862E . DOI : 10.1093 / MNRAS / stt840 . S2CID 54011632 . 
  97. ^ Рейнольдс, Кристофер (2013). «Астрофизика: черные дыры в спине». Природа . 494 (7438): 432–433. Bibcode : 2013Natur.494..432R . DOI : 10.1038 / 494432a . PMID 23446411 . S2CID 205076505 .  
  98. ^ Простак, Sergio (28 февраля 2013). «Астрономы: сверхмассивная черная дыра в NGC 1365 вращается почти со световой скоростью» . Sci-News.com . Проверено 20 марта 2015 года .
  99. ^ «Хаббл дважды наблюдает за отрыжкой сверхмассивной черной дыры» . www.spacetelescope.org . Проверено 15 января 2018 года .
  100. ^ Банядос, Эдуардо; и другие. (6 декабря 2017 г.). «Черная дыра с массой 800 миллионов солнечных в существенно нейтральной Вселенной с красным смещением 7,5». Природа . 553 (7689): 473–476. arXiv : 1712.01860 . Bibcode : 2018Natur.553..473B . DOI : 10.1038 / nature25180 . PMID 29211709 . S2CID 205263326 .  
  101. ^ Ландау, Элизабет; Банядос, Эдуардо (6 декабря 2017 г.). «Найдено: Самая далекая черная дыра» . НАСА . Проверено 6 декабря 2017 года .
  102. ↑ Choi, Charles Q. (6 декабря 2017 г.). «Самая старая из когда-либо обнаруженных чудовищная черная дыра в 800 миллионов раз массивнее Солнца» . Space.com . Проверено 6 декабря 2017 года .
  103. ↑ Старр, Мишель (22 февраля 2021 г.). «Белые точки на этом изображении - не звезды или галактики. Это черные дыры» . ScienceAlert . Проверено 22 февраля 2021 года .
  104. ^ Пейдж, Дон Н. (1976). «Скорость излучения частиц из черной дыры: безмассовые частицы из незаряженной невращающейся дыры». Physical Review D . 13 (2): 198–206. Bibcode : 1976PhRvD..13..198P . DOI : 10.1103 / PhysRevD.13.198 .. См., В частности, уравнение (27).
  105. ^ Фраучи, S (1982). «Энтропия в расширяющейся Вселенной». Наука . 217 (4560): 593–599. Bibcode : 1982Sci ... 217..593F . DOI : 10.1126 / science.217.4560.593 . PMID 17817517 . S2CID 27717447 . п. 596: таблица 1 и раздел «Распад черной дыры» и предыдущее предложение на этой странице: «Поскольку мы предположили максимальный масштаб гравитационного связывания - например, сверхскопления галактик - формирование черной дыры в нашей модели в конечном итоге заканчивается, с массой до 10 14 M ☉  ... временная шкала для черных дыр, чтобы излучить все свои диапазоны энергии ... до 10 106 лет для черных дыр размером до 10 14 M ☉

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Фульвио Мелиа (2003). Край бесконечности. Сверхмассивные черные дыры во Вселенной . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-81405-8.
  • Лаура Феррарез и Дэвид Мерритт (2002). «Сверхмассивные черные дыры». Мир физики . 15 (1): 41–46. arXiv : astro-ph / 0206222 . Bibcode : 2002astro.ph..6222F . DOI : 10.1088 / 2058-7058 / 15/6/43 . S2CID  5266031 .
  • Мерритт, Дэвид (2013). Динамика и эволюция ядер галактик . Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-12101-7.
  • Юлиан Кролик (1999). Активные ядра галактик . Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-01151-6.

Внешние ссылки [ править ]

Послушайте эту статью ( 22 минуты )
Разговорный значок Википедии
Этот аудиофайл был создан на основе редакции этой статьи от 20 марта 2017 года и не отражает последующих правок. ( 2017-03-20 )
( Аудио справка  · Больше устных статей )
  • Black Holes: Gravity's Relentless Pull Отмеченный наградой интерактивный мультимедийный веб-сайт о физике и астрономии черных дыр от Научного института космического телескопа
  • Изображения сверхмассивных черных дыр
  • НАСА изображения сверхмассивных черных дыр
  • Черная дыра в центре Млечного Пути
  • Видеоклип ESO о звездах, вращающихся вокруг черной дыры галактики
  • Центр Млечного Пути, вращающийся вокруг звезды, приближается к 17 световым часам ESO , 21 октября 2002 г.
  • Изображения, анимация и новые результаты от группы Галактического центра Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе
  • Статья в Washington Post о сверхмассивных черных дырах
  • Видео (2:46) - Моделирование звезд, вращающихся вокруг центральной массивной черной дыры Млечного Пути
  • Видео (2:13) - Моделирование выявляет сверхмассивные черные дыры ( НАСА , 2 октября 2018 г.)