Gaură neagră cu masă intermediară

O gaură neagră cu masă intermediară  este o gaură neagră a cărei masă este semnificativ mai mare decât masa unei găuri negre cu masă stelară (de la 10 la câteva zeci de mase solare ), dar mult mai mică decât cea a unei găuri negre supermasive (de la un milion la sute ). de milioane de mase solare). Se presupune că aceste obiecte sunt mult mai mici decât găurile negre cu masă stelară și găurile negre supermasive, relativ comune. Deoarece mecanismele de formare a găurilor negre de masă intermediară sunt necunoscute, nu este complet clar ce a cauzat o diferență atât de mare în numărul de obiecte.

Origine

Găurile negre de masă intermediară sunt prea masive pentru a fi formate prin prăbușirea gravitațională a unei singure stele (cum ar fi găurile negre cu masă stelară). În mediul lor, nu există condiții extreme ( densitate mare și viteze de mișcare) observate în centrele galaxiilor, care să conducă la formarea de găuri negre supermasive. În știință, sunt luate în considerare următoarele scenarii pentru formarea găurilor negre de masă medie:

Dovezi observabile

Deși până de curând nu au existat dovezi observaționale definitive ale existenței găurilor negre de masă intermediară, echipa radiotelescopului CSIRO din Australia a anunțat pe 9 iulie 2012 descoperirea primei găuri negre de masă intermediară, Hyper-Luminous X-ray. Sursa 1 (sau HLX-1) [ 2] .

Până în prezent, cel mai mare eșantion de candidați pentru găuri negre de masă intermediară include 305 obiecte [3] , selectate prin analiza a aproximativ un milion de spectre optice de galaxii obținute prin sondajul SDSS (Sloan Digital Sky Survey). [4] Emisia de raze X, a cărei prezență confirmă clasificarea candidatului ca o gaură neagră de masă intermediară, a fost găsită în 10 dintre aceste obiecte [3] .

Unele surse de raze X ultraluminoase (ULX) din galaxiile din apropiere se pot dovedi a fi găuri negre de masă medie (de la 100 la 1000 de mase solare) [5] [6] . ULX-urile sunt observate în regiunile de formare a stelelor (de exemplu, în galaxia M82 [7] ) și par a fi legate de grupurile de stele tinere observate în aceste regiuni. Cu toate acestea, doar o măsurare dinamică a maselor prin analiza spectrului optic al stelelor satelit poate dezvălui prezența găurilor negre de masă medie ca acretori compacti ai ULX-urilor.

Dovezi suplimentare pentru existența găurilor negre de masă medie pot fi obținute prin observarea radiației gravitaționale emise de mici rămășițe care orbitează astfel de găuri [8] . De asemenea , raportul M-sigma prezice că găurile negre cu mase de la 104 la 106 mase solare ar trebui să fie prezente în galaxiile cu luminozitate scăzută.

Astrofizicienii americani și australieni au descoperit în 2017 un candidat pentru găuri negre de masă intermediară: o gaură neagră în centrul lui 47 Toucan [9] . Autorii consideră că acest tip de obiecte gravitaționale pot fi localizate și în centrele altor clustere globulare [9] .

În 2019, oamenii de știință de la Observatorul Național Astronomic din Japonia au descoperit o gaură neagră de mărimea lui Jupiter în centrul galactic al Căii Lactee, cu o masă de aproximativ 32.000 de ori mai mare decât cea a Soarelui [10] . HCN–0,009–0,044 , situat la 7 buc de la sursa radio Sagettarius A* , este al treilea caz de posibilă găuri negre cu masă intermediară în centrul galactic după IRS13E și CO–0,40–0,22 [11] .

Observarea unei explozii de unde gravitaționale în 2019 ( GW190521 ) a fost dovada formării unei găuri negre de masă intermediară ca urmare a fuziunii a două găuri negre (cu mase de 66, respectiv 85 M ⊙ ) [12] .

Note

  1. ↑ Gebhardt, Karl; Rich, RM & Ho, Luis C. (2005), An Intermediate-Mass Black Hole in the Globular Cluster G1: Improved Significance from New Keck and Hubble Space Telescope Observations , The Astrophysical Journal vol . 634 (2): 1093–1102 . DOI 10.1086/497023 
  2. ↑ Nease, Eric . Astronomii au observat prima gaură neagră cu masă intermediară , The Bunsen Burner  (9 iulie 2012). Arhivat din original pe 13 iulie 2012. Preluat la 9 iulie 2012.
  3. ↑ 1 2 Chilingarian, Igor et al. O populație de găuri negre de masă intermediară de bună credință identificată ca nuclei galactici activi cu luminozitate scăzută  //  The Astrophysical Journal  : journal. - Editura IOP , 2018. - Vol. 863 , nr. 1 . - P. 799-808 . - doi : 10.3847/1538-4357/aad184 . — Cod biblic . - arXiv : arXiv:1805.01467 .
  4. ↑ Sloan Digital Sky Survey https://www.sdss.org Arhivat 23 iunie 2020 la Wayback Machine
  5. ↑ Black Hole Boldly Goes Where No Black Hole Has Gone Before , ESA News (3 ianuarie 2007). Arhivat din original pe 14 octombrie 2012. Consultat la 24 mai 2006.
  6. ↑ Maccarone, TJ; .,A; Zepf, SE; Rhode, KL şi colab. O gaură neagră într-un cluster globular  // Nature  :  journal. - 2007. - Vol. 455 , nr. 7124 . - P. 183-185 . - doi : 10.1038/nature05434 . — Cod . — arXiv : astro-ph/0701310 . — PMID 17203062 .
  7. ↑ Patruno, A.; Portegies Zwart, S.; Dewi, J.; Hopman, C. Sursa ultraluminoasă de raze X în M82: o gaură neagră de masă intermediară cu un companion gigant  // Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie: Letters  : journal  . - 2006. - Vol. 370 , nr. 1 . -P.L6- L9 . - doi : 10.1111/j.1745-3933.2006.00176.x . - . - arXiv : astro-ph/0506275 .
  8. ↑ Hopman, Clovis; Simon Portegies Zwart. Unde gravitaționale din rămășițe de surse de raze X ultraluminoase  (engleză)  // Mon.Not.Roy.Astron.Soc.Lett. : jurnal. - 2005. - Vol. 363 , nr. 1 . -P.L56- L60 . - doi : 10.1111/j.1745-3933.2005.00083.x . - Cod . - arXiv : astro-ph/0506181 .
  9. ↑ 1 2 Caz grav S-a dovedit existenţa unui tip imposibil de găuri negre . Consultat la 9 februarie 2017. Arhivat din original pe 10 februarie 2017.
  10. ↑ Indicația unei alte găuri negre de masă intermediară din Centrul Galactic Arhivat 16 februarie 2019 la Wayback Machine , 27 decembrie 2018
  11. ↑ indicația unei alte găuri negre de masă intermediară în Centrul Galactic Arhivat 17 ianuarie 2019 la Wayback Machine , versiunea schiță 31 decembrie 2018 (PDF)
  12. ↑ LIGO Scientific Collaboration - Știința cercetării LSC . www.ligo.org . Preluat la 2 septembrie 2020. Arhivat din original la 4 septembrie 2020.

Link -uri