za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Микролинзирование поможет узнать, как часто встречаются черные дыры в космосе



                            Источник.


      В 70-ых годах 20 века астрономы обнаружили, что галактики вращаются гораздо быстрее, чем следовало из теоретических оценок их массы. Так была обнаружена загадочная темная материя. Сейчас большинство теоретиков склоняются к мысли, что темная материя состоит в основном из экзотических элементарных частиц, очень слабо взаимодействующих с обычным веществом (намного хуже, чем даже нейтрино). Но в начале 90-ых годов 20 века одним из основных объяснений было, что темная материя состоит из микроскопических черных дыр с массой на несколько порядков меньше массы Солнца. Проще всего такие объекты было обнаружить через обнаружение микролинзовых событий на плотных звездных полях (направление на центр Млечного Пути или на фоне ближайших галактик). Однако эти попытки закончились неудачей. В тоже время микролинзирование позволило лучше изучить статистику экзопланет, обычных звезд и черных дыр звездных масс.


      Специфика события микролинзирования заключается в том, что чем массивнее линзирующий объект, тем длительнее событие увеличения блеска фонового источника. Если для блуждающих планет массой с Землю длительность события линзирования составляет несколько десятков минут, то для блуждающих планет массой с Юпитер оно составляет уже несколько суток. Для обычных звезд длительность события уже достигает нескольких десятков суток, если же масса линзы превышает массу Солнца в несколько раз, то длительность события должна составлять 200-400 суток и более:


       К началу 21 века среди 321 обнаруженных событий проектом MACHO было найдено 28 событий с длительностью больше 140 суток. Расчеты показывали, что у 5 из них масса линзы была больше, чем масса Солнца. Особенно примечательными оказались события MACHO-96-BLG-5 и MACHO-98-BLG-6. Несмотря на то, что масса их линз составляла 3-16 и 3-13 масс Солнца, даже космическому телескопу Хаббл не удалось их увидеть. Эти события относились к одним из самых длительных (красные отметки):



     Тем самым уже первые открытия позволили оценить, что одиночные черные дыры звездных масс являются очень распространенным явлением. Как минимум 2 черные дыры на более чем 300 обычных звезд. Это означает, что ближайшая к нам черная дыра может быть ближе 10 парсек.

     Ещё более длительное событие было обнаружено в 1999 году. Длительность события MACHO-99-BLG-22/OGLE-1999-BUL-32 составляла несколько тысяч дней. Масса линзы оценивается в 4-100 масс Солнца.

      К настоящему времени наземные микролинзовые обзоры обнаружили больше 6 тысяч событий микролинзирования. Среди них наблюдается несколько десятков событий с длительностью больше 200 суток:



      Вероятно, большинство из этих длительных событий вызваны черными дырами звездных масс. Но для того, чтобы точно установить это, необходимо измерить их параллакс. Параллакс события микролинзирования заключается в разнице времени его наступления для удаленных друг от друга наблюдателей. Для разделения в несколько тысяч км он составляет несколько минут, для разделения в несколько сотен миллионов км параллакс составляет несколько десятков суток соответственно. Через измерение параллакса события микролинзирования становится возможным измерить расстояние до линзы, а также точно определить её массу. С другой стороны массу линзы можно определить по астрометрическому сдвигу. То есть во время максимума события микролинзирования оно смещается в пространстве для наблюдателя. К примеру, для линзы массой в 5 масс Солнца такое смещение будет составлять 1.4 mas.

      Наиболее подходящим инструментом для таких наблюдений является космический телескоп Хаббл. На нём в настоящее время осуществляются две программы. По первой из них телескоп наблюдает до 5 событий, обнаруженных наземными микролинзовыми обзорами:










     По второй программе телескоп в течение 3 лет наблюдает 12 площадок в направлении на центр нашей галактики. На этих площадках есть 1.5 миллиона звезд до 28 звездной величины. Планируется, что этот обзор сможет обнаружить 120 событий микролинзирования, у 45% из которых удастся обнаружить астрометрический сдвиг, и тем самым точно определить массу линзы. Ожидается, что среди них будет 18 событий от черных дыр, 14 событий от нейтронных звезд и 22 событий от звезд главной последовательности. По причине того, что события очень длительные, телескоп наблюдает поля лишь раз в 2 недели:



      Наземную поддержку обзора осуществляет телескоп VLT, который делает снимки тех же полей раз в 3-4 суток:



      В презентации 2014 года сообщается, что обзор обнаружил несколько кандидатов в черные дыры. Публикация окончательных результатов этого обзора ожидается в 2015-2016 годах:



      Тем самым в ближайшие месяцы мы сможем точнее узнать, как часто в галактике встречаются черные дыры звездных масс, и на каком расстоянии от Земли могут быть ближайшие из них.
Tags: микролинзирование, черные дыры
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 11 comments