Найбільша чорна діра розширює горизонти космологічної можливості.

Найбільша чорна діра, яку коли-небудь було виявлено, має масу, що в 36 мільярдів разів перевищує масу нашого Сонця. Вона існує поблизу верхньої межі, передбаченої нашими космологічними моделями, що залишає астрономів з гострими питаннями щодо взаємозв'язку між чорними дірами та галактиками, в яких вони знаходяться.

У статті, опублікованій 7 серпня в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, вчені повідомили про виявлення чорної діри в центрі надмасивної галактики, яка розташована на відстані 5 мільярдів світлових років від Землі і отримала назву "Космічна підкова". Згідно з їхніми висновками, новий об'єкт має масу приблизно в 10 000 разів більшу, ніж чорна діра, що знаходиться в серці Чумацького Шляху. Теоретичні розрахунки вказують на верхню межу маси чорних дір на рівні 40-50 мільярдів сонячних мас; ця космічна гігантська істота виявилася важчою за 36 мільярдів сонячних мас, що наближає її до межі допустимих значень.

Величезні розміри Космічної Підкови помітно викривляють простір-час, згинаючи світло від сусідніх галактик у підковоподібне сяйво, яке називається кільцем Ейнштейна. Ця випадкова небесна особливість, разом із більш традиційними методами виявлення, дозволила астрономам помітити нову чорну діру, яка ще не отримала назви.

"Це одна з 10 наймасивніших чорних дір, які коли-небудь були виявлені, і, цілком можливо, наймасивніша", -- заявив у своїй заяві Томас Коллетт, співавтор дослідження та космолог з Університету Портсмута в Англії. "Більшість інших вимірювань маси чорних дір є непрямими і мають досить велику похибку, тому ми насправді не знаємо напевно, яка з них найбільша".

У центрі більшості великих галактик, зокрема нашого Чумацького Шляху, розташовані надмасивні чорні діри. Космологічні теорії вказують на те, що деякі великі галактики, такі як Космічна Підкова, можуть приховувати ще більші чорні діри, відомі як "ультрамасивні". Проте, виявити ці ультрамасивні об'єкти виявилося складним завданням, оскільки звичний підхід, що базується на спостереженні зоряної кінематики навколо чорних дір, не дає результатів для неактивних і віддалених об'єктів.

Дослідники знайшли спосіб обійти це обмеження, застосувавши метод гравітаційного лінзування, який не вимагає спостереження за рухом космічних тіл. Крім того, вони використовували дані з Великого телескопа та космічного телескопа "Габбл", щоб створити детальну модель галактики. Цей комбінований підхід дозволив команді виявити "сплячу" чорну діру лише за її потужною гравітаційною силою та впливом на навколишнє середовище, -- зазначив Карлос Мело, головний автор дослідження та аспірант Федерального університету Ріо-Гранде-ду-Сул у Бразилії, у своїй заяві.

"Ми ідентифікували вплив чорної діри за допомогою двох методів," - зазначив Коллетт. - "По-перше, вона викривляє шлях світла, що проходить поруч, а по-друге, змушує зорі в центральних регіонах галактики, де вона розташована, пересуватися з надзвичайною швидкістю. Об'єднавши ці два спостереження, ми можемо бути абсолютно впевненими в реальному існуванні чорної діри."

"Особливо цікаво те, що цей метод дозволяє нам виявляти та вимірювати масу цих прихованих надмасивних чорних дір у всьому Всесвіті, -- додав Мелос, -- навіть коли вони абсолютно мовчазні".

Ще однією характерною рисою середовища Космічної Підкови є його статус "групи скам'янілостей". Ці темні, величезні структури, в основному, підпорядковуються гравітаційним впливам і часто є результатом кількох етапів злиття галактик.

"Майже напевно, що всі надмасивні чорні діри, які раніше були в супутніх галактиках, злилися в одну, створивши ту надмасивну чорну діру, яку ми спостерігаємо зараз," -- зазначив Коллетт. "Таким чином, ми отримуємо уявлення про фінальний етап формування галактик і самих чорних дір."

Нова чорна діра справляє вражаюче враження, і буде цікаво подивитися, що ще відкриють про неї астрономи. Це також чудовий приклад мультимесенджерної астрономії -- координації різних типів сигналів від одного і того ж астрономічного явища. Це було надзвичайно важливо для переосмислення явищ, які ми, як вважалося, вже "дослідили", але також є багатообіцяючим для підтримки абсолютно нових відкриттів. У будь-якому разі, немає сумнівів, що ми наближаємося до розгадки багатьох таємниць нашого Всесвіту як ніколи раніше.