Pengukuran baru menjadikan lubang hitam "difoto" pertama seratus kali lebih ringan

Isi kandungan:

Pengukuran baru menjadikan lubang hitam "difoto" pertama seratus kali lebih ringan
Pengukuran baru menjadikan lubang hitam "difoto" pertama seratus kali lebih ringan
Anonim

Ahli astrofizik telah menentukan jisim lubang hitam supermasif di pusat galaksi M87 di buruj Virgo - yang sama yang sebelumnya "difoto" oleh pakar projek Event Horizon Telescope. Ternyata ratusan kali lebih ringan daripada gambar yang ditunjukkan sebelumnya yang ditunjukkan. Para saintis menerbitkan sebuah artikel yang menggambarkan kajian itu dalam jurnal saintifik Astronomi dan Astrofizik, secara ringkas menulis tentang ini oleh perkhidmatan akhbar Universiti Negeri Moscow. M. V. Lomonosov.

"Ternyata jisim lubang hitam di M87 kurang dari data sinar-X yang ditunjukkan oleh hasil pengamatan radio dalam proyek Event Horizon Telescope, serta perkiraan sebelumnya berdasarkan data optik," kata Elena Seifina, seorang penyelidik di Moscow State University dan salah seorang penulis bekerja.

Galaxy M87 adalah salah satu negara jiran Bima Sakti yang paling dekat dan terbesar. Ia terletak 53 juta tahun cahaya dari kami dan merupakan galaksi elips yang besar. Diameternya kira-kira 250 ribu tahun cahaya.

Di tengah-tengah "metropolis bintang" ini terdapat lubang hitam supermasif yang sangat besar. Harta tanah M87 ini, serta ketiadaan "lapisan" debu yang padat yang mengelilingi pusat banyak galaksi lain, menjadikannya salah satu daripada dua tujuan utama projek Event Horizon Telescope (EHT), yang ingin diambil oleh pakarnya gambar yang disebut "bayangan" lubang hitam.

Ini adalah bagaimana para saintis memanggil kawasan ruang khas di sekitar lubang hitam, di mana semacam "pantulan" cakrawala kejadiannya akan muncul. Ini disebabkan oleh kesan lensa graviti. Foto-foto pertama zon ini, yang mengelilingi lubang hitam di tengah galaksi M87, ditunjukkan oleh para saintis pada bulan April 2019. Pakar mengiktiraf pencapaian ini sebagai salah satu penemuan saintifik utama tahun lalu.

Berat lubang hitam

Foto-foto ini, kata Seyfina dan rakannya, membantu para saintis mengira semula jisim lubang hitam supermasif ini. Anggaran sebelumnya mengatakan ia dapat dibandingkan dengan sekitar enam bilion matahari. Pemerhatian "bayangan" M87 mengesahkan dan menyempurnakan nilai-nilai ini: para astronom membuat kesimpulan bahawa jisim ini sama dengan 6.5 bilion jisim solar.

Ahli astrofizik Rusia memeriksa nilai-nilai ini menggunakan data dari observatorium orbit sinar-X, termasuk teleskop RXTE, Suzaku, Chandra dan Swift (walaupun pakar EHT menggunakan data dari pemerhatian gelombang mikro). Untuk memeriksa seberapa tepat ukuran mereka, para saintis secara serentak memerhatikan satu lagi lubang hitam, yang terletak di galaksi 3C 454.3. Para saintis telah mengira jisim objek ini sejak dulu dan dengan ketepatan yang tinggi, jadi cukup mudah untuk memeriksa semua yang menggunakannya.

Pengiraan saintis bergantung pada satu corak yang baru ditemui - kekuatan dan sifat cahaya sinar-X, yang menghasilkan cakera panas jirim, yang mengelilingi lubang hitam supermasif, sangat bergantung pada jisimnya. Dengan menggunakan ukuran ini, para astronom Rusia berharap dapat mengesahkan dan menyempurnakan hasil EHT.

Di satu pihak, ukuran lama dan baru jisim lubang hitam supermasif untuk 3C 454.3 bertepatan. Sebaliknya, jisim objek pusat di tengah galaksi M87, yang dihitung dari pancaran sinar-X, ternyata lebih rendah dari nilai-nilai yang ditunjukkan oleh foto-foto "bayangannya". Ia hanya 50 juta jisim suria, yang merupakan dua pesanan magnitud lebih rendah daripada anggaran sebelumnya.

Mengapa demikian, saintis belum dapat mengatakannya. Namun, mereka tidak mengecualikan kemungkinan bahawa perbezaan dalam anggaran dapat muncul disebabkan oleh kesalahan atau beberapa yang tidak dihitung untuk ciri-ciri kerja salah satu atau kaedah lain untuk mengira jisim lubang hitam. Sebaliknya, ada kemungkinan kedua-dua kaedah berfungsi dengan betul, dan perbezaan jisim disebabkan oleh fakta bahawa gas dan habuk yang mengelilingi pusat M87 mempunyai kesan yang berbeza terhadap pergerakan sinar-X dan radiasi gelombang mikro ke arah Bumi.

Para saintis berharap bahawa pemerhatian lebih lanjut mengenai lubang hitam di pusat M87, serta galaksi besar lain, akan membantu memahami di mana ralat itu terletak, serta jisim sebenar objek itu, gambar pertama bayangan yang dilihat manusia pada tahun lalu.

Disyorkan: