Насколько велика черная дыра?
Астрономы думают, что у них есть новый способ рассчитать размер сверхмассивных черных дыр: изучая схемы питания этих невидимых гигантов. Ученые давно заметили мерцающие узоры в яркости аккреционных дисков — толстого кольца материи, втянутого гравитацией черной дыры.
Но исследователи не были уверены, что вызвало мерцание. Теперь, изучая десятки известных сверхмассивных черных дыр, группа астрофизиков определила, что мерцание аккреционного диска связано с массой черной дыры, заключенной внутри него, — и ученые считают, что тот же метод применим и ко многим, очень многим.
«Эти результаты предполагают, что процессы, вызывающие мерцание во время аккреции, универсальны, независимо от того, является ли центральный объект сверхмассивной черной дырой или гораздо более легким белым карликом», — сказал Юэ Шэнь, соавтор нового исследования и астроном Об этом говорится в заявлении Университета Иллинойса в Урбане-Шампейн.
Чтобы исследовать любую связь между размером сверхмассивной черной дыры и мерцающим светом диска, от которого она питается, ученые начали с выбора 67 этих чудовищ, каждый из которых, по предварительным оценкам, имеет массу от 10 000 до 10 миллиардов раз больше, чем наше Солнце.
(Сверхмассивные черные дыры намного больше звездных черных дыр, которые образуются в результате взрыва одной звезды и имеют массу в 3-10 раз больше массы нашего Солнца.) Когда эти данные, казалось, показали корреляцию, исследователи решили посмотреть на гораздо меньшие объекты с аккреционными дисками: белые карлики, которые представляют собой гораздо более мелкие плотные остатки взорвавшихся звезд, таких как наше Солнце. Ученые надеются, что такая же связь будет сохраняться для объектов с массой между этими двумя классами.
По мнению исследователей, особенно интригующей разновидностью может быть промежуточная черная дыра, поскольку на сегодняшний день ученые идентифицировали только один такой объект. «Теперь, когда существует корреляция между мерцанием и массой центрального аккрецирующего объекта, мы можем использовать ее, чтобы предсказать, как может выглядеть мерцающий сигнал от IMBH [промежуточной черной дыры]», — Колин Берк, другой соавтор.
В заявлении говорится, что ведущий автор исследования и аспирант по астрономии Иллинойского университета в Урбане-Шампейн. И вскоре ученые получат новую сокровищницу данных, которые могут скрыть мерцания промежуточных черных дыр, когда обсерватория Веры К. Рубин в Чили начнет десятилетний обзор в 2023 году. Исследование описано в статье, опубликованной в четверг (12 августа) в журнале Science.
