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