Измерение массы чёрной дыры — достаточно сложный процесс. Даже при помощи самых мощных телескопов на земле или в космосе не так просто получить необходимые данные. По мнению учёных, ALMA позволяет наблюдать диски холодного газа, вращающиеся вокруг сверхмассивных чёрных дыр, с достаточной чёткостью, чтобы учёные смогли различить влияние чёрной дыры на скорость вращения этого диска.
В данном случае поперечник чёрной дыры составляет 16 световых лет. Оборудование также позволяет измерить вращение диска в пределах "сферы влияния чёрной дыры" (примерно 80 световых лет) — том регионе, где гравитация чёрной дыры является доминирующей.
Учёные выяснили, что возле центра диска газ перемещается со скоростью более 500 километров в секунду. Беря во внимания эти данные и сравнивая их с результатами моделирования, астрономы вычислили, что чёрная дыра в центре галактики NGC 1332 обладает массой примерно в 660 миллионов раз больше, чем наше Солнце.
По словам одного из авторов исследования Эндрю Бейкера (Andrew J. Baker) из Ратгерского университета, за последние 20 лет учёные не раз предпринимали попытки определить массы чёрных дыр в центрах галактик, стараясь изучить объекты, движущиеся как можно ближе к центру чёрной дыры. Но это тот случай, когда новый инструментарий помог учёным сделать важный шаг вперёд в изучении природы удивительных объектов.
Обычно самые массивные чёрные дыры находятся в центрах галактик. Они настолько плотные, что их гравитация затягивает всё, что подходит к ним слишком близко, объясняет Бейкер.
Чёрная дыра может формироваться после того, как вещество, оставшееся от взорвавшейся звезды, конденсируется под действием силы тяжести. А сверхмассивные чёрные дыры в центрах массивных галактик растут, поглощая звёзды, газ и другие чёрные дыры.
Но, по словам Бейкера, чёрные дыры не являются чем-то вроде космического пылесоса. Звёзды могут приближаться к чёрной дыре, но до того момента пока они находятся на стабильной орбите и движутся достаточно быстро, они не будут "поглощены" чёрной дырой, отмечает учёный.
По мнению астрономов, в центре каждой массивной галактики, как Млечный Путь, есть такой "космический монстр". "Повсеместная распространённость чёрных дыр является одним из показателей влияния, которое они оказывают на формирование галактик, в которых обитают", — добавляет Бейкер.
Знания о формировании и эволюции галактик очень важны для современной астрофизики. И новые выводы учёных имеют важное значение для понимания того, как формируются галактики и их центральные сверхмассивные чёрные дыры. Так, соотношение массы "космического монстра" и массы самой галактики играет важную роль в понимании их строения, отмечает учёный.
Научные работы астрономов показывают, что рост галактик и рост их чёрных дыр скоординирован. И, говорит Бейкер, если мы хотим понять, как формируются и развиваются галактики, учёные должны изучить их сверхмассивные чёрные дыры.
Один из способов понять природу сверхмассивных чёрных дыр – это точно измерить их массу. Такие данные позволяют специалистам выяснить, насколько быстрее или медленнее растёт чёрная дыра, чем её галактика. Если измерения массы чёрной дыры являются неточными, соответственно, учёные не могут делать какие-либо окончательные выводы, замечает исследователь.
Исследование было опубликовано в научном издании Astrophysical Journal Letters.
