Îndoirea gravitațională a luminii dezvăluie una dintre cele mai mari găuri negre descoperite vreodată

O echipă de astronomi a descoperit una dintre cele mai mari găuri negre descoperite vreodată, profitând de un fenomen numit lentilă gravitațională.

Echipa, condusă de Universitatea Durham din Marea Britanie, a folosit lentile gravitaționale – în cazul în care o galaxie din prim-plan se îndoaie și mărește lumina de la un obiect îndepărtat – și simulări pe supercomputer la instalația DiRAC HPC, care i-au permis echipei să examineze îndeaproape modul în care lumina este curbată de un gaură neagră într-o galaxie, la sute de milioane de ani lumină distanță de Pământ.

Ei au găsit o gaură neagră supermasivă, un obiect de peste 30 de miliarde de ori masa Soarelui nostru, în galaxia din prim-plan, o scară rar văzută de astronomi.

Aceasta este prima gaură neagră descoperită folosind această tehnică, deoarece echipa simulează lumina care călătorește prin univers de sute de mii de ori. Fiecare simulare include o gaură neagră de masă diferită, care modifică călătoria luminii către Pământ.

Când cercetătorii au inclus o gaură neagră supermasivă într-una dintre simulările lor, calea parcursă de lumina din galaxia îndepărtată pentru a ajunge la Pământ s-a potrivit cu calea văzută în imaginile reale realizate de Telescopul Spațial Hubble.

Rezultatele au fost publicate astăzi în jurnal Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie.

Autorul principal, Dr. James Nightingale, Departamentul de Fizică al Universității Durham, a declarat: „Această gaură neagră specială, de aproximativ 30 de miliarde de ori masa Soarelui nostru, este una dintre cele mai mari descoperite vreodată și se află la limita superioară a cât de mari putem fi. cred că găurile negre pot deveni un teoretician, așa că este o descoperire foarte interesantă.”

Lentila gravitațională apare atunci când câmpul gravitațional al unei galaxii din prim plan pare să îndoaie lumina unei galaxii de fundal, ceea ce înseamnă că o observăm mai des.

Ca un obiectiv adevărat, acesta mărește și galaxia de fundal, permițând oamenilor de știință să o studieze în detaliu îmbunătățit.

Dr. Nightingale a spus: „Cele mai multe găuri negre mari despre care știm sunt într-o stare activă, în care materia care este atrasă aproape de gaura neagră se încălzește și eliberează energie sub formă de lumină, raze X și alte radiații.”

Cu toate acestea, lentilele gravitaționale fac posibilă studierea găurilor negre inactive, ceea ce nu este posibil în prezent în galaxiile îndepărtate.Această abordare ne-ar putea permite să detectăm mult mai multe găuri negre în afara universului nostru local și să dezvăluie modul în care aceste obiecte exotice au evoluat înapoi în timpul cosmic. .”

Studiul, care implică și Institutul Max Planck din Germania, deschide posibilitatea tentantă ca astronomii să descopere găuri negre inactive, mai masive decât se credea anterior și să investigheze modul în care acestea cresc atât de masive.

Povestea acestei descoperiri a început în 2004, când profesorul Alastair Edge, coleg astronom de la Universitatea Durham, a observat un arc uriaș al lentilei gravitaționale când a analizat imaginile SGS.

Cu 19 ani înainte și cu ajutorul unor imagini de înaltă rezoluție de la Telescopul Hubble de la NASA și de la supercomputerele DiRAC COSMA8 de la Universitatea Durham, Dr. Nightingale și echipa sa au reușit să revizuiască acest lucru și să îl exploreze în continuare.

Echipa speră că acesta este primul pas pentru a permite o explorare mai profundă a misterelor găurilor negre și că viitoarele telescoape la scară mare îi vor ajuta pe astronomi să studieze găurile negre îndepărtate pentru a afla mai multe despre mărimea și dimensiunea lor.