Dzięki metodzie soczewkowania grawitacyjnego, naukowcy ujawnili obecność jednej z największych czarnych dziur, jakie kiedykolwiek wykryto w całym Wszechświecie. Nowo odkryta ultramasywna czarna dziura ma masę wynoszącą prawie trzydzieści trzy miliardy mas naszego Słońca!

 

black-hole-warp Wizja artystyczna przedstawiająca ultramasywną czarną dziurę

Odkrycia dokonał zespół badaczy z Uniwersytetu w angielskim mieście Durham. Wyniki swoich obserwacji opublikowali w czasopiśmie naukowym „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Dla chętnych, tutaj znajduje się link do artykułu -> https://academic.oup.com/mnras/article/521/3/3298/7085506

Obiekt znajduje się w dość odległej gromadzie Abell 1201, jest ona oddalona od nas o 2,7 miliarda lat świetlnych. Przy masie, którą oszacowano na dokładnie 32,7 miliarda mas Słońca, czarna dziura jest już prawie na granicy możliwej wielkości jaką zgodnie z prawami fizyki mogą osiągnąć tego typu obiekty.

Czarna dziura, którą odkryliśmy ma ponad 30 miliardów mas Słońca, jest jedną z największych, jakie kiedykolwiek wykryto i znajduje się w górnym zakresie tego, jak duże, zgodnie z naszą obecną wiedzą, mogą teoretycznie stać się czarne dziury, więc jest to niezwykle ekscytujące odkrycie – wyjaśnia fizyk James Nightingale z Durham University.

 

uk_durham Uniwesytet w Durham – trzeci najstarszy uniwesytet w Wielkiej Brytanii.
fot. ADTeasdale (flickr.com/photos/adteasdale)

We Wszechświecie jest wiele czarnych dziur, niestety w wielu przypadkach nie są to obiekty aktywnie akreujące materię. A to właśnie dzięki temu procesowi, powstaje dużo światła, gdy materia nagrzewa się przed wpadnięciem do czarnej dziury. Brak akrecji oznacza, że czarna dziura jest wyjątkowo trudna do wykrycia, ponieważ jak zapewne wszystkim wiadomo – same, nie wytwarzają światła. Jedyną możliwości jest więc wyszukiwanie w przestrzeni efektów grawitacyjnych.

Soczewkowanie grawitacyjne kluczem do sukcesu

Na czym to w ogóle polega? Otóż zasada jest dość prost – jeśli obiekty, które chcemy obserwować położone są zbyt daleko i są poza zasięgiem nawet najpotężniejszych teleskopów, ponieważ ich światło jest za słabe, soczewkowanie jest jedynym sposobem pozwalającym je dostrzec. Zjawisko to zachodzi, gdy w prostej linii pomiędzy obserwowanym obiektem, a obserwatorem znajdzie się trzeci masywny obiekt. Grawitacja trzeciego obiektu znajdującego się między obserwatorem i obserwowanym obiektem powoduje ugięcie się ścieżki światła i tymczasowo wzmacnia jasność źródła światła, które obserwujemy. Im większa masa tej grawitacyjnej soczewki tym silniejsze i dłuższe będzie zjawisko soczewkowania. I tym słabiej świecące obiekty będziemy w stanie w konsekwencji zaobserwować. Masa obiektu – soczewki zakrzywia przestrzeń wokół niej, co powoduje ugięcie promieni świetlnych, w efekcie czego można zaobserwować pojaśnienie źródła.

Astronomowie z Durham zlokalizowali czarną dziurę na podstawie wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a  obserwacji gromady Abell 1201. Następnie wykorzystując moc superkomputera DiRAC COSMA8 przeprowadzili symulacje dzięki, którym udało się oszacować masę odkrytej czarnej dziury. Ponad 30 miliardów mas Słońca, to znaczy, że tamtejsza supermasywna czarna dziura jest ponad 8000 razy większa niż Sagittarius A, supermasywna czarna dziura znajdująca się w samym sercu naszej rodzimej galaktyki czyli Drogi Mlecznej.

Cały czas jednak na szczycie listy najmasywniejszych czarnych dziur znajduje się legendarna TON 618, które masę oszacowana na około 40 miliardów mas Słońca. Najnowsze badanie pokazuje jednak, że tak ogromne czarne dziury mogą być znacznie powszechniejsze niż mogłoby się wydawać, po prostu są niezwykle trudne do wykrycia.