Sekiranya memikirkan ukuran objek astronomi yang sangat besar membuat anda merasa agak lemah dan tidak penting, maka penemuan baru ini akan membuat anda merasa positif yang tidak terhingga.
Hampir mustahil untuk membayangkan objek sebesar ini: lubang hitam besar yang sangat besar 40 bilion kali lebih besar daripada Matahari kita. Tetapi ada, duduk di tengah galaksi elips super gergasi yang disebut Holmberg 15A. Holmberg 15A berjarak kira-kira 700 juta tahun cahaya, di pusat gugus galaksi Abell 85.
Raksasa ini pernah ada pada rambut silang para astronom sebelumnya. Sebelumnya, jisimnya dianggarkan 310 bilion kali massa Matahari, ukuran yang hampir tidak dapat dibayangkan. Tetapi anggaran itu berdasarkan pengukuran tidak langsung. Dalam kajian baru ini, para astronom mengesan pergerakan bintang di sekitar lubang hitam dan menghasilkan 40 bilion kali jisim Matahari.
Oleh kerana pengukuran baru ini berdasarkan pemerhatian langsung, ini lebih tepat.
Kajian yang menguraikan pengukuran baru ini telah diserahkan kepada The Astrophysical Journal, tetapi belum ditinjau oleh rakan sebaya. Ia bertajuk "Lubang hitam berjisim suria 40 bilion di teras ekstrem Holm 15A, galaksi pusat Abell 85."
Makalah ini berdasarkan hanya dua malam pengamatan dengan instrumen Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) pada Teleskop Sangat Besar (VLT) ESO di Balai Cerap Paranal di utara Chile. Dengan menggunakan model dan pemerhatian, pasukan ahli astronomi di belakang karya ini memerhatikan kinematik bintang bintang yang mengorbit lubang. Mereka mengatakan bahawa lubang hitam ini adalah pemecah rekod. "... SMBH di pusat Holm 15A adalah lubang hitam paling dinamik yang ditentukan setakat ini."
Yang jelas, ini bukan SMBH paling besar yang pernah dijumpai. Gelaran itu, sekurang-kurangnya untuk masa ini, adalah milik Ultra Massive Black Hole (UMBH) di pusat TON 618, sebuah quasar yang sangat terang lebih dari 10 bilion tahun cahaya. Raksasa itu adalah 66 bilion kali lebih besar daripada Matahari. Tetapi UMBH itu diukur secara tidak langsung, jadi pengukuran besar-besarannya mungkin disemak semula.
Adalah sukar untuk membayangkan sesuatu yang 40 bilion kali lebih besar daripada Matahari. Untuk meletakkannya dalam perspektif, bayangkan SMBH ini terletak di pusat Sistem Suria kita, di mana Matahari berada. Sekiranya ia ada di sana, maka ia akan menjangkau Pluto, dan jauh lebih jauh.
Pluto terletak kira-kira 40 Unit Astronomi (AU) dari Matahari. Dan Kuiper Belt menjangkau sekitar 50 AU. Heliopause terletak kira-kira 123 AU dari Matahari. Tetapi SMBH ini akan meluas hingga sekitar 790 AU. Itu semakin hampir dengan permulaan Oort Cloud, yang bermula sekitar 1000 AU.
Bukan hanya ukuran SMBH yang luar biasa. Menurut kaedah lain untuk mengukurnya, ia lebih besar daripada yang dijangkakan. "SMBH Holm 15A bukan hanya yang paling besar hingga kini, ia juga empat hingga sembilan kali lebih besar daripada yang dijangkakan memandangkan massa bintang bonjolan galaksi dan penyebaran halaju bintang galaksi," kata penulis dalam makalah mereka.
Tetapi bagaimana SMBH ini menjadi begitu besar?
Ia mungkin terbentuk ketika dua Galaksi Jenis Awal (ETG) bergabung. Dalam kes ini, kedua-dua ETG mungkin mempunyai teras yang habis, yang bermaksud tidak ada banyak bintang di sana. Penggabungan jenis ini mungkin jarang berlaku, menurut penulis, dan menjelaskan mengapa binatang ini sangat luar biasa.
Ada kemungkinan bahawa SMBH Holm 15A adalah hasil penggabungan antara lebih daripada dua ETG. "... jika Holm 15A mengalami evolusi awal yang dipercepat pada masa lalu, maka mungkin bukan hanya lubang hitam binari yang terlibat, tetapi mungkin senario yang lebih rumit dengan banyak lubang hitam."
Pasukan ahli astronomi berhasrat untuk meneruskan kerja mereka. Mereka berpendapat bahawa analisis terperinci mereka dapat mendedahkan lebih banyak maklumat mengenai sejarah penggabungan galaksi besar, dan lubang hitam di pusat mereka.
“Pada masa ini, Holm 15A adalah ETG besar pertama dengan teras hampir eksponensial yang telah disiasat secara dinamik secara terperinci. Model dinamik dan penguraian fotometrik galaksi lain yang serupa dapat membantu menjelaskan lebih banyak persoalan berkaitan dengan pembentukan dan evolusi mereka. "
Ada kemungkinan kita terus mencari lubang hitam yang lebih besar dan lebih besar, dan kita perlu terus mencipta nama baru untuk kategori ukuran. Kami mempunyai lubang hitam, kemudian lubang hitam yang sangat besar, dan sekarang lubang hitam yang sangat besar.
Sebilangan ahli astrofizik mengatakan mungkin ada had seberapa besar lubang hitam dapat diperoleh sebelum cakera gasnya runtuh dan berhenti tumbuh. Had itu adalah sekitar 50 bilion jisim suria. Tetapi jika dua lubang hitam bergabung yang sudah mencapai had itu, UMBH yang berjumlah hingga 100 bilion jisim solar mungkin.
Itu hampir tidak dapat difahami. Dan jika tiga lubang hitam dapat bergabung, apakah maksud had had hitam itu?
Walau apa pun, ada banyak kerja yang harus dilakukan sebelum kita benar-benar memahami dari mana asal raksasa ini dan seberapa besar yang boleh mereka dapatkan. LIGO Observatory telah mengesan 10 penggabungan pasangan lubang hitam pada tahun 2018, dan mereka mengatakan bahawa mereka akhirnya dapat mengesan satu per minggu. Oleh itu, tidak ada kekurangan peluang untuk mempelajarinya.
Lagi:
- Kertas Penyelidikan: Lubang HITAM 40-BILION SOLAR MASS DALAM EKSTREME HOLM 15A, GALAXY TENGAH ABELL 85
- Saintis Baru: Lubang hitam mempunyai had ukuran 50 bilion cahaya matahari
- Space Magazine: Seperti yang dijangkakan, LIGO yang Baru Ditingkatkan Mencari Penggabungan Lubang Hitam Setiap Minggu
- Majalah Angkasa: Ahli astronomi Melihat Bukti Lubang Hitam Supermasif Terbentuk Langsung di Alam Semesta Awal
- Video Majalah Angkasa: Lubang Hitam Supermasif atau Galaksi mereka? Yang Mana Pertama?
