меню содержание news136 news137 news138
|
Астрономы определили массу сверхмассивной черной дыры в центре соседней галактики M31 - Туманность Андромеды |
Голубой диск окружает вытянутое элептическое кольцо из более старых красных звезд,
причем, по форме оно явно не симметрично ( скопление звезд слева от черной дыры )
В соседней галактике астрономы нашли сверхмассивную черную дыру, окруженную скоплением моло-
дых звезд. Открытие, о котором сообщает New Scientist, было сделано с помощью орбитального телеско-
па Hubble. Около 400 голубых звезд сосредоточены внутри плоского диска диаметром лишь около одно-
го светового года, а сверхтяжелое невидимое тело ( черная дыра ) находится в его центре.
С помощью спектрографа STIS астрономы смогли проследить движение этих звезд вокруг массивной
черной дыры, их скорость составляет не менее 1000 км/сек. Это позволило относительно точно оце-
нить массу черной дыры в центре М31, она примерно в 140 миллионов раз больше солнечной, что
в ~3,5 раза больше прежних оценок. Для сравнения массивная черная дыра в центре Млечного Пути
имеет массу лишь около 3,7 миллионов солнечных масс.
Малый голубой диск окружает эллиптический диск более старых красных звезд – его размер составля-
ет около 5 световых лет. Оба диска расположены в одной плоскости, что может свидетельствовать об
их взаимосвязи друг с другом, однако о природе образования такой структуры пока судить сложно.
Излучения квазара при формировании ядра галактики оказывается достаточно, чтобы "разогнать" ве-
щество галактики на значительные расстояния от центра и инициировать процесс образования мас-
сивных звёзд.
Некоторое время назад астрофизики установили, что между массами черной дыры и окружающей ее
галактики существует корреляция. Уравнения, описывающие в новой модели динамику квазара и чер-
ной дыры, сделали взаимосвязь очевидной. Причем при слиянии галактик данная модель не наруша-
ется. Конечно, в первую очередь речь идет о крупных спиральных галактиках.
Вероятно галактика Туманность Андромеды должна быть массивнее нашей галактики, так как масса
всей спиральной галактики зависит от массы центральной черной дыры и массы ядра галактики, где
плотность массивных звезд наиболее высока.
Считается, что по одной такой сверхмассивной черной дыре приходится на большинство спиральных
галактик ( среди которых - и наш Млечный путь ), и им приписывают особую роль в формировании
звездных систем. Черная дыра, виновная в рождении нашей Галактики, расположена в созвездии
Стрельца. Ее отождествляют с активным источником радиоволн - Sagittarius A ( SGR A ).
Пока астрофизики затрудняются объяснить, как в непосредственной близости от черной дыры могли
образоваться звезды - согласно расчетам, материал, из которого они состоят, должен был быть доста-
точно быстро поглощен. При формировании звезд в непосредственной близости от сверхмассивной
черной дыры, они неминуемо должны были быть разорваны её гравитационным полем не достигнув
даже эмбриональной фазы своего развития. Возраст голубых звезд около 200 миллионов лет - что, од-
нако, намного меньше возраста самой галактики Туманность Андромеды ( около 12 млрд. лет ). Веро-
ятно эти звезды были притянуты гравитацией массивной черной дыры с более удаленных орбит и
в дальнейшем будут ей же и поглощены.
Ядро галактики M31 ( снимок сделан камерой WFPC2 телескопа Хаббл ).
Астрономы считают, что два ярких объекта в центре снимка - это кольцо красных
гигантов и диск из голубых звезд ( hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases )
Единственным выходом из затруднительного положения астрономы считают поиск похожих систем.
До сих пор неизвестно, есть ли что-нибудь подобное в других галактиках. Задача кажется тем более
трудной, что Туманность Андромеды - одна из немногих галактик, внутри которых можно различить
звезды, разделенные расстоянием менее 1-го светового года. По некоторым признаком, похожее коль-
цо окружает и центральную черную дыру Млечного Пути. То есть обнаруженное в M31 явление не так
уж уникально, как может показаться на первый взгляд. Более того, поскольку вероятность обнаруже-
ния такого кольца в процессе его формирования довольно мала, можно предположить, что образова-
ние этих колец представляет собой достаточно длительный процесс, природа и механизм которого
пока совершенно непонятны.
Анимацию того, как могут выглядеть кольцо красных гигантов и диск из голубых звезд, можно по-
смотреть здесь: imgsrc.hubblesite.org/hu/db/2005/26/videos/a/formats/low_mpeg.mpg ( размер 7,6 Mb ).
центральная часть галактики М31 в оптике
более детальное изображение ядра М31 ( после обработки на компьютере )
ссылки:
hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2005/26/full/
universetoday.com/am/publish/blue_halo_stars_blackhole.html?2092005
elementy.ru/news/164824
yastro.narod.ru/a_news110.htm - диск галактики M31 в ~ 2 раза больше, чем считали раньше
yastro.narod.ru/a_news83.htm - траектории ближайших спиральных галактик - М31 и М33
yastro.narod.ru/a_news64.htm - рой черных дыр и нейтронных звезд в центре Млечного Пути
astronomy.ru/forum/index.php/topic,10399.0.
|
Древних галактик оказалось значительно больше |
Составной цветной снимок части звездного неба в созвездии Кита (Cetus) размером 3x3
угловые минуты, полученный командой VVDS. Кружками помечены 13 обнаруженных
древних галактик; всего же их найдено около тысячи ( фото с www.eso.org )
Инвентаризация галактик, проведенная французскими и итальянскими астрономами в Европейской
южной лаборатории, показала, что очень древних галактик, возникших 9-12 млрд лет назад, в несколь-
ко раз больше, чем считалось ранее, и звезды в них формировались намного быстрее.
Одна из главных задач астрономических наблюдений - проследить, как формируются и развиваются
галактики, и сравнить результаты наблюдений с теоретическими предсказаниями. Важно знать как
можно точнее, сколько галактик было во Вселенной на разных этапах ее существования. Однако для
этого недостаточно просто посчитать галактики - надо понять, из какой эпохи пришел к нам их свет,
а для этого оценить расстояние до них (чем оно больше, тем раньше "родился" свет, который мы сей-
час наблюдаем ).
Чтобы определить расстояние, измеряют красное смещение в спектре света, приходящего от галакти-
ки: чем больше смещение, тем она дальше и, следовательно, древнее. Однако для определения смеще-
ния у галактик, свет от которых виден очень слабо - и которые с большой вероятностью могут оказать-
ся самыми древними, - их необходимо длительное время наблюдать в мощный телескоп. Поэтому ас-
трономам приходилось тщательно отбирать возможных кандидатов на большое красное смещение -
чтобы минимизировать время, затраченное на измерения. Но, похоже, этот отбор оказался слишком
строгим, и из-за этого общая картина распределения галактик по эпохам получилась недостоверной.
Именно об этом свидетельствуют результаты работы группы французских и итальянских астрономов
в рамках проекта VIMOS VLT Deep Survey (VVDS), запущенного в начале 2002 года. Для своих наблю-
дений они воспользовались одним из четырех Очень больших телескопов (VLT) Европейской Южной
обсерватории на горе Паранал в Чили. Измерения проводились новым сверхчувствительным прибо-
ром - спектрографом VIMOS (Visible Multi-Object Spectrograph), позволяющим одновременно наблюдать
большое количество слабых объектов в отдаленной части Вселенной.
Спектрограф VIMOS был специально разработан для проекта VVDS. Он установлен на
8,2-метровом VLT-телескопе Мелипал и может одновременно замерять спектр примерно
1000 галактик. Без VIMOS для наблюдения всего-навсего двух галактик понадобилось бы
одновременно использовать уже два VLT-телескопа. А на то, на что у VIMOS уходит
несколько часов, раньше ушло бы несколько месяцев. Таким образом, VIMOS в сотни раз
увеличивает эффективность VLT при наблюдении галактик.
Впервые оценивались все галактики подряд, без предварительного отбора. Единственным критерием
была светимость в диапазоне красного света: в выделенных квадратах неба красное смещение было
определено для всех галактик от 24-й звездной величины - т. е. до 16 млн раз слабее, чем можно уви-
деть невооруженным глазом.
Среди 8000 галактик, для которых были выполнены измерения, почти у 1000 красное смещение ока-
залось в диапазоне от 1,4 до 5. Это означает, что они сформировались не менее 9-12 миллиардов лет
назад - то есть не позже, чем через 1,5-4,5 миллиарда лет после Большого взрыва, сообщается в пресс-
-релизе Европейской Южной обсерватории. По словам одного из руководителей проекта VVDS Оли-
вье Лефевра ( Olivier Le Fevre) из Марсельской астрофизической лаборатории, в рамках проекта было
открыто в 2-6 раз больше древних галактик, чем было известно ранее.
Кроме того, древние галактики неожиданно оказались яркими и бурно развивающимися. Скорость
звездообразования в них, по оценке участников проекта VVDS, в несколько раз выше, чем показывали
предшествующие измерения и, главное, предсказания теории. Теперь, по мнению второго руководите-
ля проекта Джанпаоло Веттолани (Gianpaolo Vettolani) из Национального института астрофизики INAF
в Болонье, теорию формирования и развития галактик в ранней Вселенной придется серьезно пере-
сматривать.
Результаты работы франко-итальянской группы астрономов опубликованы 22 сентября 2005г в жур-
нале Nature.
ссылки:
universetoday.com/am/publish/many_galaxies_early_universe.html?
elementy.ru/news/164831