Ton 618 что это
Самая большая черная дыра во Вселенной. Что мы о ней знаем?
Открыли его еще давно, аж в 1957 году в обсерватории Тонанцинтлы, где пока еще неизвестному объекту присвоили номер 618. А само название TON скорее всего произошло от первых трех букв наименования обсерватории.
Квазар в представлении художника. Фото: ESO/M.
Но это еще не самый яркий квазар в известной нам Вселенной, есть квазар со светимостью в 600 триллионов Солнц. Если Вам интересно, то в моем блоге на «Пульсе» про него есть отдельная статья.
TON 618 считается самой массивной и большой черной дырой в известной нам Вселенной. Его массу оценивают в 66 миллиардов солнечных масс. Для сравнения, черная дыра Стрелец А*, в центре нашей галактики имеет массу в 4 миллиона Солнц. TON 618 массивнее даже некоторых галактик.
Сравнение массы (масштаб не соблюден) TON 618 и галактики Треугольник.
А его размеры поражают еще больше. Если сравнивать с радиусом Стрельца А* (45 астрономических единиц), то TON 618 имеет радиус в 2600 астрономических единиц или примерно 360 световых часов. Если кто-то не знает я напомню, что астрономическая единица равна среднему расстоянию от Земли до Солнца (150 миллионов километров).
TON 618 в сравнении с Солнечной системой (с орбитой последней планеты).
Сложно поверить в существование чего-то настолько огромного и массивного, но я уверен, что во Вселенной еще найдется черная дыра, которая обгонит нашего сегодняшнего рекордсмена по всем характеристикам.
Предполагается, что почти все большие галактики содержат сверхмассивную черную дыру, расположенную в центре галактики. На самом деле существует тесная связь между образованием черной дыры и самой галактикой.
Хотя во вселенной существуют миллионы сверхмассивных черных дыр, невероятно массивные из них редки, и на сегодняшний день идентифицировано лишь малое их количество.
Определить массу большой черной дыры крайне сложно
Чтобы измерить массу сверхмассивных черных дыр, ученые используют различные сложные методы, в том числе доплеровские измерения, отображение реверберации широкой эмиссионной линии, отношение M-сигма и дисперсию скорости.
Массы, полученные из этих методов, часто противоречат друг другу. Поэтому они все еще остаются в области открытых исследований.
Ниже мы собрали несколько самых больших черных дыр с известными массами, измеренными по крайней мере на порядок. Список далеко не полон, но он дает приблизительное представление о том, насколько сложна и обширна наша вселенная.
8. Центральная черная дыра кластера Феникс
Солнечная масса: 2 × 10 10
Кластер Феникса является одним из самых массивных из известных кластеров, большая часть его массы находится в форме темной материи и внутрикластерной среды.
Сверхмассивная черная дыра в центральной галактике скоплений качает энергию в систему. Считается, что он в 20 миллиардов раз массивнее Солнца, а его горизонт должен составлять порядка 118 миллиардов километров в диаметре.
Данные Чандры и различные наблюдения на других длинах волн показали, что эта черная дыра растет быстро со скоростью, в 60 раз превышающей массу Солнца каждый год. Но так как он уже очень велик, этот показатель не является устойчивым. Рост не может длиться более 100 миллионов лет.
7. NGC 4889
Солнечная масса: 2. 1 × 10 10
Обнаруженный в 1785 году, NGC 4889 является самой яркой галактикой в северной части скопления комы, расположенной на среднем расстоянии 308 миллионов световых лет от Земли.
В основе NGC 4889 находится одна из самых больших черных дыр, которая нагревает внутрикластерную среду за счет трения, создаваемого падающей пылью и газами. Эта сверхмассивная черная дыра почти в 5200 раз массивнее центральной черной дыры Млечного Пути, и весит около 21 миллиарда солнечных масс.
Горизонт событий черной дыры имеет ширину от 20 до 124 миллиардов километров, что эквивалентно диаметру орбиты Плутона от 2 до 12 раз.
В настоящее время он дремлет, и вокруг него, кажется, остаются стабильные звезды. Тем не менее космический телескоп Хаббла обнаружил ионизированную среду вокруг сверхмассивной черной дыры, предполагая, что NGC 4889, возможно, был квазаром миллиарды лет назад.
6. APM 08279 + 5255
Солнечная масса: 2. 3 × 10 10
В 2002 году наблюдения Чандры показали, что высокоскоростные ветры уносят газы (до 40% скорости света) из сверхмассивной черной дыры, питающей квазар APM 08279 + 5255.
Квазар расположен в созвездии Рысь и имеет яркость, равную одному квадриллиону, яркости Солнца. Это яркий источник света практически на всех длинах волн, и он стал одним из наиболее исследованных отдаленных объектов.
Двойное изображение квазара вызвано гравитационным линзированием (изгибанием его света галактикой, попавшей в него). Этот эффект также усиливает свет квазара в 100 раз, что позволяет углубленно изучить его характеристики, даже если он находится на расстоянии 12 миллиардов световых лет.
В последнее десятилетие исследователи также обнаружили, что APM 08279 + 5255 имеет достаточно воды, чтобы заполнить океаны Земли более чем в 100 триллионов раз.
5. NGC 6166
Солнечная масса: 3 × 10 10
В центре галактики есть сверхмассивная черная дыра, масса которой в 30 миллиардов раз больше массы Солнца. Ежегодно он поглощает около 200 солнечных масс газа, создавая большие релятивистские струи.
Ученые предположили, что центр галактики может также содержать несколько звезд O-типа; редкие сине-белые звезды с температурой более 30000 кельвинов.
4. H1821 + 643
Солнечная масса: 3 × 10 10
Сильно светящийся квазар, H1821 + 643, расположен в гигантском кластере с сильным охлаждающим потоком в созвездии Драко.
В 2014 году исследователи обнаружили H1821 + 643 как одну из самых массивных черных дыр и точно рассчитали ее массу, которая эквивалентна 30 миллиардам солнечных масс. Горизонт событий черной дыры имеет ширину 1150 а.е. (1 астрономическая единица равна примерно 150 миллионам километров), а его средняя плотность составляет 22 грамма на метр куба, что меньше, чем воздух на Земле.
Недавно детальный анализ квазара доказал, что наша вселенная заполнена огромными количествами ионизированного водорода, сопровождаемого ионизированным кислородом.
3. IC 1101
Солнечная масса: (4-10) × 10 10
IC 1101, одна из самых больших и ярких галактик во вселенной, содержит в своем центре сверхмассивную черную дыру, масса которой в 40-100 миллиардов раз превышает массу Солнца.
Это эллиптическая галактика, расположенная на расстоянии 1,04 миллиарда световых лет от Земли. Галактика имеет массу около 100 триллионов звезд и простирается на 2 миллиона световых лет от ее ядра.
Как и другие массивные галактики, IC 1101 содержит большое количество богатых металлами звезд, некоторым из которых 11 миллиардов лет, и они имеют золотисто-желтый цвет.
2. S5 0014 + 81
Солнечная масса: 4 × 10 10
Это 6-й самый яркий квазар, известный на сегодняшний день, с яркостью более 10 41 Вт. Чтобы поместить это в перспективу, это в 25 000 раз ярче, чем все звезды в галактике Млечный Путь вместе взятых.
В 2009 году данные, полученные из Обсерватории Нила Герилса Свифта, позволили ученым рассчитать массу центральной черной дыры. Они обнаружили, что он в 40 миллиардов раз массивнее нашего Солнца, а его горизонт событий имеет ширину 236,7 миллиарда километров, что эквивалентно 40-кратному радиусу орбиты Плутона.
1. TON 618
Солнечная масса: 6,6 × 10 10
Впервые он был обнаружен в 1957 году при съемке слабых голубых звезд, которые не лежат на плоскости Млечного Пути. Более детальное радиообследование, проведенное в 1970 году, определило TON 618 как квазар.
TON 618 считается аккреционным диском чрезвычайно горячего газа, циркулирующего вокруг массивной черной дыры в центре галактики. Это так ярко, что затмевает остальную часть галактики. Фактически, это один из самых ярких объектов во Вселенной со светимостью 4 × 10 40 Вт, что эквивалентно 140 000 миллиардов раз больше Солнца.
Поскольку газ в аккреционном диске движется с очень высокой скоростью (около 7000 км / с), черная дыра создает исключительно сильную гравитационную силу. И горизонт событий такой массивной черной дыры будет 2600 а.е. в диаметре.
Где прячется самая тяжелая сверхмассивная черная дыра
Настоящие космические чудовища! Если черные дыры навевают страх, то их более массивные собратья заставляют радоваться, что мы находимся на безопасном расстоянии. Какая же сверхмассивная черная дыра стала самой тяжелой и где ее искать?
Вселенские тяжеловесы
Зависимость между массой черной дыры и массой балджа
Черной дырой именуют необычный участок пространства-времени с невероятно сильной гравитацией. Она настолько мощная, что даже при скорости света не получится выбраться (это касается и самого света). Обычно эти объекты охватывают в параметрах всего несколько десятков километров и способны разрастаться в процессе активного питания.
У черных дыр также есть разновидности, определяемые количеством массы. Наибольших тяжеловесов называют сверхмассивными черными дырами. Это категория черных дыр, чья массивность достигает 10 5 —10 10 солнечных.
Никто не способен точно сказать, как именно они появляются в пространстве. Больше всего сторонников у идеи постепенного разрастания. То есть, сначала возникает черная дыра звездной массы и в процессе плотного и длительного обеда она «толстеет».
Кандидаты на первенство
Размер крупнейшей из известных черных дыр
На территории созвездия Рака при удаленности в 3.5 млрд. световых лет можно найти квазар OJ 287, масса которого достигает 18 млрд. солнечных! Кстати, это двойная система, так что меньшая черная дыра по массе приближается к 100 млн. солнечных.
В центре скопления Феникс получится обнаружить невероятно бодрую сверхмассивную черную дыру. Она уже в 20 млрд. раз массивнее Солнца и с каждым годом увеличивается при скорости в 60 солнечных масс.
Еще одно чудовище располагается в центре масштабной галактики эллиптического типа NGC 1277. Искать нужно на территории созвездия Персей. Ее массивность достигает 21 млрд. солнечных! Черта горизонта событий охватывает 130 млрд. км (в 15 раз дальше дистанции Солнце-Нептун). Радует лишь то, что сейчас у нее нет пищи, потому она «спит».
Сверхмассивный лидер
Сравнительный размер сверхмассивной черной дыры TON 618
Кто же оказался на первом месте? Новые находки и сведения все время меняют характеристики космических объектов. Но по данным 2018 года на первом месте по массивности при показателе 66 млрд. солнечных масс находится объект TON 618. Проживает в Гончих Псах при удаленности от нас в 10.37 млрд. световых лет.
Сверхмассивная черная дыра притаилась в галактическом центре. Галактику не удается изучить из-за свечения сверхъяркого квазара. Кстати, эта черная дыра считается не только наиболее массивной, но пока удерживает первенство в качестве самой отдаленной. Из-за массы в 66 млрд. солнечных эту сверхмассивную черную дыру относят к классу «ультрамассивных».
Постскриптум
Для сравнения, в нашем галактическом центре также проживает вероятная сверхмассивная черная дыра – Стрелец А*. Так вот она по массивности достигает чуть больше 4 млн. солнечных и отдалена от нас на 26000 световых лет.
Космический монстр
Сверхмассивная черная дыра, ставшая абсолютным рекордсменом по весу.
4 картинки и текст
Мир, в котором мы живем, кажется нам вполне рациональным и привычным. Человеку сложно вообразить, насколько велики объекты во Вселенной относительно того, что мы ежедневно наблюдаем. А ведь некоторые аномалии за пределами Солнечной системы превышают по размерам нашу планету и Солнце в миллиарды раз. Это не рассказы фантастов и не предположения ученых. Гигантские объекты все же есть во Вселенной и находятся они в миллиардах километров от нас.
Тэги: #астрономия, ##космос
Гиганты, не поддающиеся описанию.
Одними из таких тел являются черные дыры. Ранее их существование находилось под вопросом, но в апреле 2019 года специалисты из Национального научного фонда США анонсировали первое фото такой дыры, расположенной в сверхгалактике Messier 87. Масса гравитационной аномалии в М87 в 6,6 млрд раз превышает массу нашего светила, а диаметр просто беспрецедентен — 10 млн км. Наша Земля по этому параметру не превышает и 13 тыс. км.
Такие черные дыры входят в класс сверхмассивных. Этот гигант был найден в центре М87, но и в Млечном Пути есть похожее тело. Черная дыра нашей галактики скромная — не тяжелее 5 млн масс Солнца. Но какая из всех аномалий самая большая, есть ли среди них объекты еще больших размеров?
Черные дыры — это участки пространства, в которых присутствует сильная гравитация. Изначально они не слишком большие, но «разрастаются» притягивая к себе близко расположенные объекты. Существуют звездоподобные, промежуточные и сверхмассивные дыры. Они есть в каждой галактике, так как за время существования Вселенной появились миллионы, миллиарды гравитационных воронок, сформировавшихся в процессе разного рода коллапсов.
Это рекорд
Итак, пример черной дыры из Messier 87 был предложен для осмысления в качестве разминки. А теперь можно перейти к тому, что астрономы называют настоящим рекордсменом. Им является аномалия в сердце квазара TON 618. Ее обнаружили в 1950-х годах в процессе сбора информации о белых карликах.
Более 10 лет TON 618 назывался «объект №618», или «определенно фиолетовый», без указания принадлежности. Только в 1970 году астрономы из Болоньи уловили радиоизлучение, исходящее от TON 618, которое позволило причислить его к квазарам.
Галактика — родительница объекта, не просматривается с Земли, из-за светимости квазара, который в 140 трлн раз мощнее Солнца. Это активное ядро и заключает в себе гравитационную аномалию. По полученным сравнительным данным и предварительным оценкам, черная дыра в данном квазаре весит не менее 66 млрд масс Солнца. Такова на сегодняшний день масса самого тяжелого тела. Еще бы, ведь его подпитывает самый мощный во Вселенной квазар.
Такие тела называют ультрамассивными. Специалистам пришлось добавить этот вид в уже существующую классификацию, так как квазар TON не единственный.
В созвездии Рака центральную область занимает квазар OJ 287 с сердцевиной в 18 млрд раз тяжелее Солнца, в скоплении Феникса стремительно растет аномалия, которая уже в 20 млрд раз массивнее нашего светила. Есть еще два известных гравитационных тела с массами 21 и 40 млрд масс. Но ничто не сравнится с TON 618. Хотя все может измениться спустя какое-то время, так как есть объекты, которые копят массу, а есть неактивные. Вот такая гонка спящих и бодрствующих черных дыр.
Гигантские черные дыры помогут разгадать одну из тайн Вселенной
Масса самой большой черной дыры из известных на сегодня оценивается в 66 миллиардов масс Солнца. Этот объект питает квазар TON 618. Исследователи задались вопросом, могут ли черные дыры быть еще больше.
Речь идет об объектах с массой в сотни миллиардов больше, чем у Солнца. «Удивительно, что до сих пор мало внимания уделялось возможному существованию колоссально массивных черных дыр, потому что они могут существовать в принципе», – рассказал Space.com Флориан Кюнель, теоретический космолог из Университета Людвига Максимилиана в Мюнхене.
Согласно современным представлениям, сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик образовались в результате слияния нескольких меньших черных дыр и поглощения окружающей материи. Однако эта гипотеза не объясняет возникновение объектов такого размера в первые несколько миллиардов лет существования Вселенной.
Бернард Карр из Лондонского университета королевы Марии считает, что сверхмассивные черные дыры и колоссально массивные черные дыры могли появиться потому, что в течение секунды после Большого взрыва случайные флуктуации плотности в горячей, быстро расширяющейся новорожденной Вселенной могли образовать концентрированные карманы материи, достаточные для коллапса в черные дыры. Эти изначальные черные дыры могли служить основой для более крупных черных дыр, которые могли образоваться позже.
Эта гипотеза поможет решить одну из главных загадок Вселенной – что такое темная материя. Исследователи еще ни разу не наблюдали ее; в настоящее время это явление можно изучать только через гравитационное воздействие на нормальную материю. Лука Визинелли, астрофизик элементарных частиц из Амстердамского университета, добавил: «Многие исследователи интересуются вопросом, а не могли ли изначальные черные дыры средней массы участвовать в формировании антиматерии».
Возможно, обнаружение колоссально массивных черных дыр с помощью гравитационного линзирования и побочных эффектов от поглощения ими материи даст ученым возможность лучше понять, как образовалась Вселенная и что такое темная материя.
Ранее астрономы из Даремского университета в Великобритании выяснили, что черная дыра в центре галактики RE J1034+396 продолжает «биться» спустя десять лет после первого наблюдения. Это явление также называют квазипериодическими колебаниями. Оно появляется, когда материал, падающий на черную дыру, попадает в аккреционный диск, и при этом из относительно небольшой области пространства высвобождается огромное количество энергии. Если такой процесс повторяется, то его регистрируют как сердцебиение, но происходит это крайне редко. Промежуток между импульсами позволяет судить о размере черной дыры и структуре вещества вблизи горизонта событий.