Войти
Шаровое скопление Mayall II (M31 G1) - возможный кандидат на размещение черной дыры промежуточной массы в ее центре черная дыра средней массы (IMBH ) класс черной дыры с массой в диапазоне 10–10 масс Солнца : значительно больше, чем звездные черные дыры, но меньше, чем масса 10–10 Солнца сверхмассивные черные дыры. Несколько объектов-кандидатов в IMBH были обнаружены в нашей галактике и других близлежащих галактиках на основе наблюдений за косвенной скоростью газового облака и спектров аккреционного диска с различной доказательной силой.
Сигнал гравитационной волны GW190521, обнаруженный 21 мая 2019 года, возник в результате слияния двух черных дыр, имеющих массу 85 и 65 солнечных масс, в результате чего черная дыра имеет массу 142 массы Солнца.
сигнал гравитационной волны GW190521, который произошел 21 мая 2019 года в 03:02:29 UTC и был опубликован 2 сентября 2020 года, возник в результате слияния двух черных дыр весом 85 и 65 масс Солнца, в результате чего черная дыра весит 142 массы Солнца, а 9 масс Солнца излучаются в виде гравитационных волн.
До этого наиболее убедительные доказательства существования IMBH были получены из нескольких источников с низкой светимостью активные галактические ядра. Из-за своей активности эти галактики почти наверняка содержат аккрецирующие черные дыры, и в некоторых случаях массы черных дыр можно оценить с помощью техники картирования реверберации. Например, спиральная галактика NGC 4395 на расстоянии около 4 Мпк, по-видимому, содержит черную дыру с массой около 3,6 × 10 масс Солнца.
Самая крупная современная выборка черных дыр промежуточной массы включает 305 кандидатов, отобранных путем сложного анализа одного миллиона оптических спектров галактик, собранных Sloan Digital Sky Survey. Рентгеновское излучение было зарегистрировано у 10 из этих кандидатов, что подтверждает их классификацию как IMBH.
Некоторые сверхсветовые источники (ULX) в близлежащих галактиках предположительно являются IMBH с массами от сотни до тысячи солнечных масс. ULX наблюдаются в областях звездообразования (например, в галактике со вспышкой звездообразования M82 ) и, по-видимому, связаны с молодыми звездными скоплениями, которые также наблюдаются в этих областях. Однако только динамическое измерение массы на основе анализа оптического спектра звезды-компаньона может выявить присутствие IMBH как компактного аккретора ULX.
Несколько шаровых скоплений, как было заявлено, содержат IMBHs, на основании измерений скорости звезд около их центров; на рисунке показан один объект-кандидат. Однако ни одно из заявленных обнаружений не выдержало критики. Например, данные для M31 G1, объекта, показанного на рисунке, могут быть одинаково хорошо помещены без массивного центрального объекта.
Дополнительные доказательства существования IMBH могут быть получены из наблюдение гравитационного излучения, испускаемого двойной чёрной дырой, содержащей IMBH и компактный остаток или другой IMBH.
Наконец, M-сигма-отношение предсказывает существование черных дыр с массой от 10 до 10 солнечных масс в галактиках с низкой светимостью.
- спиральная галактика, центром которой является более легкая черная дыра средней массы. В ноябре 2004 года группа астрономов сообщила об открытии GCIRS 13E, первой черной дыры промежуточной массы в нашей галактике, находящейся на орбите в трех световых годах от Стрельца A *. Эта средняя черная дыра массой 1300 солнечных масс находится внутри скопления из семи звезд, возможно, остатка массивного звездного скопления, которое было разрушено Центром Галактики. Это наблюдение может подкрепить идею о том, что сверхмассивные черные дыры растут, поглощая близлежащие более мелкие черные дыры и звезды. Однако в 2005 году немецкая исследовательская группа заявила, что присутствие IMBH около центра Галактики является сомнительным, основываясь на динамическом исследовании звездного скопления, в котором, как утверждается, находится IMBH. IMBH около центра Галактики также может быть обнаружена по ее возмущениям на звездах, вращающихся вокруг сверхмассивной черной дыры.
В январе 2006 года группа под руководством Филипа Кааре из Университета Айовы объявила о том, что обнаружение квазипериодических колебаний от кандидата в черные дыры промежуточной массы, обнаруженного с помощью прибора NASA Rossi X-ray Timing Explorer. Кандидат, M82 X-1, вращается вокруг звезды красного гиганта, которая сбрасывает свою атмосферу в черную дыру. Ни существование колебания, ни его интерпретация как орбитальный период системы полностью не принимаются остальной частью научного сообщества, поскольку заявленная периодичность основана только на четырех циклах, а это означает, что это может быть случайным изменением.. Если период реальный, это может быть либо орбитальный период, как предполагается, либо суперорбитальный период в аккреционном диске, как это наблюдается во многих других системах.
В 2009 году группа астрономов возглавила Шон Фаррелл обнаружил HLX-1, черную дыру промежуточной массы с меньшим скоплением звезд вокруг нее в галактике ESO 243-49. Это свидетельство предполагает, что в ESO 243-49 произошло галактическое столкновение с галактикой HLX-1, и он поглотил большую часть вещества меньшей галактики.
Команда радиотелескопа CSIRO в Австралии объявила 9 июля 2012 года, что она открыла первую черную дыру промежуточных масс.
В 2015 году команда из Кейо Университет в Японии обнаружил газовое облако (CO-0,40-0,22 ) с очень широкой дисперсией скоростей. Они выполнили моделирование и пришли к выводу, что модель с черной дырой с массой около ста тысяч солнечной массы лучше всего подходит для распределения скоростей. Однако более поздняя работа указала на некоторые трудности, связанные с ассоциацией облаков с высокоскоростной дисперсией и черными дырами промежуточной массы, и предположила, что такие облака могут быть созданы сверхновыми. Радионаблюдения с помощью большой миллиметровой / субмиллиметровой антенной решетки Atacama подтвердили отсутствие ЧД ПМГ вблизи CO-0,40-0,22 и обнаружили, что большая дисперсия скорости облака создается суперпозицией двух молекулярных облаков с разными линиями -смотровые скорости. Было подтверждено, что особенности, идентифицированные как сигнатуры взаимодействия IMBH-облака в предыдущих исследованиях, являются артефактами, созданными ошибочной обработкой данных. Дальнейшие теоретические исследования газового облака и близлежащих кандидатов в IMBH были безрезультатными, но вновь открыли возможность, хотя никаких наблюдательных доказательств существования IMBH после этого не поступало.
В 2017 году было объявлено, что черная дыра массой в несколько тысяч солнечных масс может находиться в шаровом скоплении 47 Тукана. Это было основано на ускорении и распределении пульсаров в скоплении; однако более поздний анализ обновленных и более полных данных об этих пульсарах не обнаружил положительных доказательств этого.
Наблюдения в 2018 г. нескольких потоков молекулярного газа, вращающихся вокруг невидимого объекта вблизи центра Галактики, обозначенного HCN-0.009-0.044, предположил, что это черная дыра с массой 32 тысячи солнечных масс, и если да, то это третья черная дыра, обнаруженная в регионе.
Наблюдения в 2019 году показали, что событие гравитационной волны (GW190521 ), возникшее в результате слияния двух черных дыр промежуточной массы с массой в 66 и 85 раз больше, чем у Солнца. В сентябре 2020 года было объявлено, что образовавшаяся объединенная черная дыра весила 142 солнечных массы, при этом 9 солнечных масс излучались в виде гравитационных волн.
В 2020 году астрономы сообщили о возможном обнаружении черной дыры промежуточной массы, названный 3XMM J215022.4-055108, в направлении созвездия Водолея, примерно в 740 миллионах световых лет от Земли.
Черные дыры средней массы тоже массивные, образованные в результате коллапса одиночной звезды, как предполагается, образуются звездные черные дыры. В их среде отсутствуют экстремальные условия, то есть высокая плотность и скорости, наблюдаемые в центрах галактик, которые, по-видимому, приводят к образованию сверхмассивных черных дыр. Есть три постулируемых сценария формирования IMBH. Первый - это слияние черных дыр звездных масс и других компактных объектов посредством аккреции. Второй - убегающее столкновение массивных звезд в плотных звездных скоплениях и коллапс продукта столкновения в IMBH. В-третьих, они являются первичными черными дырами, образовавшимися в результате Большого взрыва.
. Ученые также рассмотрели возможность создания черных дыр средней массы с помощью механизмов с участием коллапс одиночной звезды, такой как возможность прямого коллапса в черные дыры звезд с массой ядра>133 M☉, требующий полной звездной массы>260 M☉, но может быть мало шансов наблюдать такое высокое -массовый остаток сверхновой.
