Γιατί οι αστρονόμοι υποθέτουν ότι μια μαζική μαύρη τρύπα βρίσκεται στο κέντρο του M 87;

Οι αστρονόμοι υποθέτουν ότι μια τεράστια μαύρη τρύπα βρίσκεται στο κέντρο του M87 για αρκετούς επιτακτικούς λόγους, υποστηριζόμενοι από πληθώρα παρατηρητικών στοιχείων:

1. Αέριο υψηλής ταχύτητας και αστρικές τροχιές:

* Κίνηση αερίου: Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι το αέριο στροβιλίζεται γύρω από το κέντρο του M87 σε απίστευτα υψηλές ταχύτητες, που υπερβαίνει τα 1000 km/s. Αυτή η ταχεία κίνηση υποδηλώνει μια απίστευτα ισχυρή βαρυτική έλξη, πολύ πέρα ​​από τα αστέρια και το αέριο μόνο θα μπορούσαν να ασκήσουν.

* Stellar Orbits: Τα αστέρια κοντά στο κέντρο του M87 παρουσιάζουν εξαιρετικά ελλειπτικές τροχιές, με τις τροχιακές ταχύτητες τους να αυξάνονται καθώς πλησιάζουν στο κέντρο. Αυτό είναι σύμφωνο με ένα κεντρικό αντικείμενο με τεράστια μάζα, προκαλώντας αυτά τα αστέρια να μαστίζουν γύρω του σε υψηλές ταχύτητες.

2. Εκπομπή ραδιοφώνου και τζετ:

* Ραδιοκύματα: Το M87 είναι μια ισχυρή ραδιοφωνική πηγή, που προέρχεται από ένα τεράστιο τζετ ενεργειακών σωματιδίων που εκτείνονται χιλιάδες έτη φωτός από τον πυρήνα του γαλαξία. Αυτό το πίδακα πιστεύεται ότι τροφοδοτείται από την αύξηση του υλικού σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.

* Δομή τζετ: Η δομή του αεριωθούμενου και η ταχύτητα με την οποία εκτοξεύονται τα σωματίδια είναι συνεπή με ένα εξαιρετικά ενεργητικό περιβάλλον κοντά σε μια μαύρη τρύπα.

3. Σκιές και ορίζοντας συμβάντων:

* Τηλεσκόπιο ορίζοντα συμβάντος (EHT): Το EHT, ένα δίκτυο ραδιοελεγκτών σε όλο τον κόσμο, παρήγαγε την πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπα το 2019. Αυτή η εικόνα παρείχε άμεση οπτική επιβεβαίωση της παρουσίας μιας μαύρης τρύπας στο κέντρο του M87.

* Γενικές προβλέψεις σχετικότητας: Το μέγεθος και το σχήμα της σκιάς που παρατηρήθηκε από τις προβλέψεις του αγώνα EHT που έκανε η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Albert Einstein, ενισχύοντας περαιτέρω την ιδέα ότι αυτό το αντικείμενο είναι πράγματι μια μαύρη τρύπα.

4. Εκτιμήσεις μάζας:

* Δυναμική μοντελοποίηση: Παρατηρώντας τις κινήσεις των αστεριών και του φυσικού αερίου, οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν τη μάζα που απαιτείται για την παραγωγή των παρατηρούμενων βαρυτικών επιδράσεων. Αυτοί οι υπολογισμοί δείχνουν σταθερά μια μάζα δισεκατομμυρίων ηλιακών μαζών, μεγέθους και μάζας που είναι τυπικό για υπερμεγέθους μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών.

5. Σύγκριση με άλλους γαλαξίες:

* Γαλαξιακά κέντρα: Η συντριπτική πλειοψηφία των μεγάλων γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας Γαλαξία, πιστεύεται ότι φιλοξενεί υπερμεγέθους μαύρες τρύπες στα κέντρα τους. Η παρουσία τέτοιων μαύρων οπών στο M87 είναι σύμφωνη με αυτό το γενικό μοτίβο.

Συνολικά, αυτά τα στοιχεία δείχνουν έντονα ότι μια μαζική μαύρη τρύπα βρίσκεται στο κέντρο του M87. Είναι ένας βασικός παράγοντας για τη διαμόρφωση της εξέλιξης και της δυναμικής του γαλαξία.