Nieuwe metingen maakten het eerste "gefotografeerde" zwarte gat honderd keer lichter

Inhoudsopgave:

Nieuwe metingen maakten het eerste "gefotografeerde" zwarte gat honderd keer lichter
Nieuwe metingen maakten het eerste "gefotografeerde" zwarte gat honderd keer lichter
Anonim

Astrofysici hebben de massa van een superzwaar zwart gat in het centrum van de M87-melkweg in het sterrenbeeld Maagd gespecificeerd - dezelfde die eerder werd "gefotografeerd" door de projectspecialisten van Event Horizon Telescope. Het bleek honderden keren lichter te zijn dan eerder verkregen foto's aangaven. Wetenschappers publiceerden een artikel waarin het onderzoek wordt beschreven in het wetenschappelijke tijdschrift Astronomy and Astrophysics, schrijft hierover in het kort door de persdienst van de Moscow State University. MV Lomonosov.

"Het bleek dat de massa van het zwarte gat in M 87 kleiner was dan de röntgengegevens die werden aangegeven door de resultaten van radiowaarnemingen binnen het Event Horizon Telescope-project, evenals eerdere schattingen op basis van optische gegevens", zegt Elena Seifina, een onderzoeker aan de Staatsuniversiteit van Moskou en een van de auteurs werkt.

Galaxy M87 is een van de dichtstbijzijnde en grootste buren van de Melkweg. Het bevindt zich op 53 miljoen lichtjaar van ons en is een groot elliptisch sterrenstelsel. De diameter is ongeveer 250 duizend lichtjaar.

In het centrum van deze "stellaire metropool" bevindt zich een bijzonder groot superzwaar zwart gat. Deze eigenschap van M 87, evenals de afwezigheid van de dichte "laag" van stof die het centrum van vele andere sterrenstelsels omringt, maakte het een van de twee hoofddoelen van het Event Horizon Telescope (EHT)-project, waarvan de specialisten wilden een foto van de zogenaamde "schaduw" van een zwart gat.

Dit is hoe wetenschappers een speciaal ruimtegebied in de buurt van een zwart gat noemen, waar een soort "reflectie" van zijn waarnemingshorizon zal verschijnen. Dit komt door het effect van gravitatielenzen. De eerste foto's van deze zone, die het zwarte gat in het centrum van het sterrenstelsel M87 omringt, werden in april 2019 door wetenschappers getoond. Experts erkenden deze prestatie als een van de belangrijkste wetenschappelijke ontdekkingen van het afgelopen jaar.

Een zwart gat wegen

Deze foto's, merken Seyfina en haar collega's op, hielpen wetenschappers de massa van dit superzware zwarte gat opnieuw te berekenen. Eerdere schattingen zeiden dat het kan worden vergeleken met ongeveer zes miljard zonnen. Waarnemingen van de "schaduw" van M 87 bevestigden en verfijnden deze waarden: astronomen kwamen tot de conclusie dat deze massa gelijk is aan 6,5 miljard zonsmassa's.

Russische astrofysici controleerden deze waarden met behulp van gegevens van orbitale röntgenobservatoria, waaronder de RXTE-, Suzaku-, Chandra- en Swift-telescopen (ondanks het feit dat EHT-specialisten gegevens van microgolfobservatoria gebruikten). Om te controleren hoe nauwkeurig hun metingen zijn, observeerden wetenschappers tegelijkertijd een ander zwart gat, dat zich in het sterrenstelsel 3C 454.3 bevindt. Wetenschappers hebben de massa van dit object lang geleden en met grote nauwkeurigheid berekend, dus het was gemakkelijk genoeg om alles te controleren.

De berekeningen van wetenschappers waren gebaseerd op één recent ontdekt patroon: de sterkte en aard van de röntgengloed, die een hete schijf van materie produceert die een superzwaar zwart gat omringt, is sterk afhankelijk van de massa. Met behulp van deze metingen hoopten Russische astronomen de EHT-resultaten te bevestigen en te verfijnen.

Enerzijds vielen oude en nieuwe metingen van de massa van een superzwaar zwart gat voor 3C 454,3 samen. Aan de andere kant bleek de massa van het centrale object in het centrum van de melkweg M87, berekend op basis van zijn röntgenstraling, onverwacht minder te zijn dan de waarden die worden aangegeven door de foto's van zijn "schaduw". Het is slechts 50 miljoen zonsmassa's, wat twee ordes van grootte lager is dan eerdere schattingen.

Waarom dit zo is, kunnen wetenschappers nog niet zeggen. Ze sluiten echter niet uit dat er discrepanties in schattingen kunnen optreden als gevolg van fouten of sommige niet-verklaarde kenmerken van het werk van de ene of de andere methode voor het berekenen van de massa van zwarte gaten. Aan de andere kant is het ook mogelijk dat beide methoden correct werken, en de verschillen in massa zijn te wijten aan het feit dat het gas en stof rond het centrum van M87 verschillende effecten hebben op de beweging van röntgen- en microgolfstraling naar de aarde.

Wetenschappers hopen dat verdere waarnemingen van het zwarte gat in het centrum van M 87, evenals van andere grote sterrenstelsels, zullen helpen te begrijpen waar de fout zit, evenals wat de werkelijke massa van het object is, de eerste foto's van de schaduw van die de mensheid pas vorig jaar zag.

Aanbevolen: