Ученые изобрели уникальный метод измерения сверхмассивных черных дыр в дальних галактиках
Астрономы из Sloan Digital Sky Survey (SDSS) объявили о новых измерениях масс большого образца сверхмассивных черных дыр далеко за пределами локальной Вселенной.
Результаты представляют собой важный шаг вперед в способности измерять сверхмассивные массы черных дыр в большом количестве отдаленных квазаров и галактик.
«Это впервые, когда мы непосредственно измеряли массы для стольких сверхмассивных черных дыр, которые находятся так далеко. Эти новые измерения и будущие измерения, подобные им, предоставят важную информацию для людей, изучающих, как галактики растут и развиваются в течение космического времени», - говорит Кэтрин Гриер, постдокторант из Университета штата Пенсильвания и ведущий автор работы.
Проблема в том, что измерение массы SMBH является сложной задачей. Астрономы измеряют массы SMBH в соседних галактиках, наблюдая группы звезд и газа вблизи центра галактики, однако эти методы не работают для более далеких галактик, потому что они настолько далеки, что телескопы не могут разрешить свои центры. Прямые измерения массы SMBH в галактиках, расположенных дальше, производятся с использованием метода, называемого «отображением реверберации».
Эта реверберация означает, что существует временная задержка между вариациями, наблюдаемыми в двух регионах. Измеряя эту задержку времени, астрономы могут определить, как далеко выходит газ из черной дыры. Зная, что расстояние позволяет им измерять массу сверхмассивной черной дыры, даже если они не могут видеть детали самой черной дыры. За последние 20 лет астрономы использовали метод отображения реверберации, чтобы с трудом измерить массы около 60 SMBH в близлежащих активных галактиках, так как этот метод очень трудоемкий и длительный.
В новой работе команда Гриера использовала промышленное применение метода отображения реверберации с целью измерения масс черных дыр в десятках-сотнях квазаров. Ключом к успеху проекта SDSS Reverberation Mapping является способность SDSS изучать сразу несколько квазаров - в настоящее время программа наблюдает около 850 квазаров одновременно. Но даже с мощным телескопом SDSS это сложная задача, потому что эти далекие квазары невероятно слабы.
После того как все наблюдения были составлены и процесс калибровки был завершен, команда обнаружила задержки времени реверберации для 44 квазаров. Они использовали эти измерения времени задержки для расчета масс черных дыр, которые варьируются от примерно 5 миллионов до 1,7 миллиарда раз больше массы нашего Солнца.
Картограф Black Hole Mapper позволит астрофизикам перейти в эпоху сверхмассивного отображения реверберации черной дыры в реальном промышленном масштабе, с помощью которого ученые узнают больше об этих таинственных объектах, чем когда-либо прежде.
Результаты представляют собой важный шаг вперед в способности измерять сверхмассивные массы черных дыр в большом количестве отдаленных квазаров и галактик.
«Это впервые, когда мы непосредственно измеряли массы для стольких сверхмассивных черных дыр, которые находятся так далеко. Эти новые измерения и будущие измерения, подобные им, предоставят важную информацию для людей, изучающих, как галактики растут и развиваются в течение космического времени», - говорит Кэтрин Гриер, постдокторант из Университета штата Пенсильвания и ведущий автор работы.
Проблема в том, что измерение массы SMBH является сложной задачей. Астрономы измеряют массы SMBH в соседних галактиках, наблюдая группы звезд и газа вблизи центра галактики, однако эти методы не работают для более далеких галактик, потому что они настолько далеки, что телескопы не могут разрешить свои центры. Прямые измерения массы SMBH в галактиках, расположенных дальше, производятся с использованием метода, называемого «отображением реверберации».
Эта реверберация означает, что существует временная задержка между вариациями, наблюдаемыми в двух регионах. Измеряя эту задержку времени, астрономы могут определить, как далеко выходит газ из черной дыры. Зная, что расстояние позволяет им измерять массу сверхмассивной черной дыры, даже если они не могут видеть детали самой черной дыры. За последние 20 лет астрономы использовали метод отображения реверберации, чтобы с трудом измерить массы около 60 SMBH в близлежащих активных галактиках, так как этот метод очень трудоемкий и длительный.
В новой работе команда Гриера использовала промышленное применение метода отображения реверберации с целью измерения масс черных дыр в десятках-сотнях квазаров. Ключом к успеху проекта SDSS Reverberation Mapping является способность SDSS изучать сразу несколько квазаров - в настоящее время программа наблюдает около 850 квазаров одновременно. Но даже с мощным телескопом SDSS это сложная задача, потому что эти далекие квазары невероятно слабы.
После того как все наблюдения были составлены и процесс калибровки был завершен, команда обнаружила задержки времени реверберации для 44 квазаров. Они использовали эти измерения времени задержки для расчета масс черных дыр, которые варьируются от примерно 5 миллионов до 1,7 миллиарда раз больше массы нашего Солнца.
Картограф Black Hole Mapper позволит астрофизикам перейти в эпоху сверхмассивного отображения реверберации черной дыры в реальном промышленном масштабе, с помощью которого ученые узнают больше об этих таинственных объектах, чем когда-либо прежде.
