PODLE STATISTIKY HST JSOU MASIVNI CERNE DIRY VE VETSINE GALAXII



Don Savage, NASA Headquarters, Washington, DC
Tammy Jones, Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD
Ray Villard, Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD


Oznameni objevu tri cernych der ve trech obycejnych galaxiich mezinarodnim tymem astronomu naznacuje, ze by mohly temer vsechny galaxie prechovavat supermasivni cerne diry, ktere kdysi byly aktivnimi kvasary (nesmirne zariva jadra galaxii), ale nyni jsou klidne.

Tento zaver je ucinen na zaklade statistiky 27 blizkych galaxii pozorovanych HST a pozemskymi dalekohledy na Hawaii, v kterych na zaklade spektroskopickeho a fotometrickeho sledovani byly nalezeny cerne diry, ktere spotrebovavaji hmotnost milionu hvezd podobnych Slunci.

Zavery byly prezentovany na 189 setkani Americke astronomicke spolecnosti v Torontu (Kanada), kde byly ukazany pohledy na zacatek a vyvoj galaxii tak dobre, jako objasneni ulohy kvasaru ve vyvoji galaxie.

Klicove vysledky jsou:

  • supermasivni cerne diry jsou temer v kazde velke galaxii
  • hmotnost cerne diry je umerna k hmotnosti hostujici galaxie tak, ze napriklad galaxie dvakrat tak hmotna jako jina ma cernou diru, ktera je take dvakrat tak hmotna. Tento objev dava podnet k tomu, ze "rust" cerne diry je spojen s formovanim galaxie, v ktere se nachazi.
  • pocet a hmotnost nalezenych cernych der je v souladu s tim, co je potrebne pro aktivni kvasary
  • "Domnivame se, ze se divame na "fosilni kvasary" a ze vetsina galaxii v danem case zari jasne jako kvasar," rika vedouci tymu Doug Richstone z University of Michigan. Tyto zavery jsou ve shode s predchazejicimi pozorovanimi HST ukazujici kvasary v rozmanitych galaxiich.

    Dve cerne diry "vazici" okolo 50 milionu a 100 milionu slunecnich hmotnosti jsou v jadrech galaxii NGC 3379 (zname M105) a NGC 3377. Tyto galaxie jsou v blizke skupine galaxii, ktera je vzdalena okolo 32 milionu svetelnych let od nas ve smeru ke kupe v Panne.

    NGC 4486B ma cernou diru o hmotnosti 500 milionu hmot slunecnich, ktera je lokalizovana 50 milionu svetelnych let od nas v kupe v Panne. Je to maly satelit galaxie M 87 velmi jasne galaxie v kupe v Panne. M 87 ma aktivni jadro a je znamo ze zde je cerna dira o hmotnosti okolo dvou miliard hmot slunecnich.

    Trebaze nekolik skupin drive nalezenych masivnich cernych der obyva galaxie velikosti nasi Mlecne drahy nebo vetsi, tyto nove vysledky poukazuji na to, ze mensi galaxie maji cerne diry s mensi hmotnosti pod detekcnim limitem HST. Prehled ukazuje umeru hmotnosti cerne diry k hmotnosti hostujicich galaxii.

    Zbyva vyresit ukoly do "skladacky" jako jsou napr. proc jsou cerne diry tak hojne, nebo proc jejich hmotnost by mela byt pomerna k hmotnosti galaxii. Jedna myslenka, podporovana predchazejicimi HST pozorovanimi je ta, ze galaxie se vytvarely mimo mensi "stavebni bloky" spocivajici ve hvezdnych kupach. Masivni cerne diry mohou byt prezentovany v kazde z techto protogalaxii. Nejvetsi pocet stavebnich bloku musi byt ve spojeni s formovanim velmi jasnych galaxiich, ktere by prirozene mely ve svem jadre alespon jednu masivni cernou diru.

    Druhy mozny model je ten, ze galaxie zacinaji v casne epose s nenarocnou cernou dirou, ale tato cerna dira spotrebovava zlomek celkoveho plynu uvolnovaneho z hvezd v galaxii behem jejich obycejneho vyvoje. Jestlize tento zlomek je kolem 1 procenta, cerne diry by mohly byt lehke tolik, jako jsou dnes a mohly by byt prirozenou stopou bezne jasnosti galaxie.

    Na pozemskych observatorich byly ztotozneni tri kandidati ze vsech techto objektu Johnem Kormendym, ktery pracuje na Kanadsko-Francouzsko-Hawaiskem dalekohledu (CFHT) na Mauna Kea na Hawaii. V NGC 4486b byla detekovana cerna dira pomoci spektra CFHT.

    Vysoke rozliseni HST pomohlo tymu astronomu podivat se do jader galaxii s pozoruhodnym vysledkem nedostupnym z pozemskych dalekohledu a merit rychlosti hvezd obihajicich kolem cerne diry. Ostre zvyseni v rychlosti umoznuje zjistit velke mnozstvi hmoty uzamcene v galaktickem jadru vytvarejici mohutne gravitacni pole, ktere zrychluje blizke hvezdy.

    V unoru 1997 by mel byt na HST instalovan Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS). Tento spektrograf velice zvysi efektivitu projektu hledani cernych der. V tymu pracovniku tohoto projektu jsou nasledujici odbornici: Douglas Richstone (vedouci tymu), Karl Gebhardt (University of Michigan), Scott Tremaine a John Magorrian (University of Toronto, Canadian Institute for Advanced Research), John Kormendy (University of Hawaii), Tod Lauer (National Optical Astronomy Observatories), Alan Dressler (Carnegie Observatories), Sandra Faber (University of California), Ralf Bender (Ludwig Maximilian University, Munich), Ed Ajhar (National Optical Astronomy Observatories) a Carl Grillmair (Jet Propulsion Laboratory). Obrazky jsou na anonymnim ftp serveru na adrese: ftp.stsci.edu v adresari /pubinfo ve formatu GIF a JPEG.



    MASIVNI CERNE DIRY V GALAXIICH NGC 3377, NGC 3379 A NGC 4486B


    Karl Gebhardt (University of Michigan) a Tod Lauer (NOAO)




    Tri galaxie na tomto obrazku maji podle predpokladu ve svem jadre supermasivni cerne diry. Galaxie NGC 4486B (nize vlevo) ukazuje dvojite jadro (nize vpravo). Obrazky NGC 3377 a NGC 4486B maji prumer 2.7 obloukovych sekund a NGC 3379 ma velikost 5.4 obloukovych sekund. Nize vpravo je zvetseni centralni oblasti o velikosti 0.5 obloukovych sekund u galaxie NGC 4486B.

    DETEKCE MASIVNICH CERNYCH DER. Galaxie, Souhvezdi, Typ: Mlecna draha, - , Sbc; NGC 224 = M 31, Andromeda, Sb; NGC 221 = M 32, Andromeda, E2; NGC 3115, Sextant, S0; NGC 4258, Canes Venatici, Sbc; NGC 4261, Virgo, E2; NGC 4486 = M 87, Virgo, E0; NGC 4594 = M 104, Virgo, Sa. Nove objekty zjistene v techto dnech: NGC 3377, Leo, E5; NGC 3379, Leo, E1; NGC 4486b, Virgo, E0.