Абель 1201 БЦЖ
| Галактика самого яркого скопления Abell 1201 | |
|---|---|
 Изображение предоставлено DESI Legacy Imaging Surveys, выпуск данных 10. | |
| Данные наблюдений ( J2000 эпоха ) | |
| Созвездие | Лео |
| Прямое восхождение | 11 час 13 м 01.1 с [ 1 ] |
| Склонение | +13° 25′ 40″ [ 1 ] |
| Красное смещение | 0.169 |
| Расстояние | 2,735 Гли (838,5 Мпк ) |
| Группа или кластер | Абель 1201 |
| Absolute magnitude (V) | -24.23 ± 0.09 [ 2 ] |
| Характеристики | |
| Тип | Е3 [ 2 ] эллиптическая галактика , ярчайшая галактика в скоплении |
| Apparent size (V) | 0.38 × 0.29 |
| Радиус полусвета (физический) | 15 кпк [ 2 ] |
| Другие обозначения | |
| ВЕДУЩИЙ 1430978 | |
Abell 1201 BCG (сокращение от Abell 1201 Brightest Cluster Galaxy ) — типа cD, массивная эллиптическая галактика являющаяся самой яркой галактикой скопления (BCG) в Abell 1201 скоплении галактик . [ 3 ] При красном смещении 0,169 эта система находится на расстоянии около 2,7 миллиардов световых лет от Земли и смещена примерно на 11 килопарсек от рентгеновского пика внутрископительного газа . При эллиптичности 0,32±0,02, [ 2 ] звездное распределение далеко от сферического. В солнечных единицах полная светимость звезды равна 4×10. 11 L ☉ в r-диапазоне SDSS и 1,6×10 12 L ☉ в 2MASS . К-диапазоне [ 4 ] Половина звезд вращается в пределах эффективного радиуса 15 кпк, а дисперсия их центральных скоростей составляет около 285 км с. −1 в пределах 5 кпк, возрастая до 360 км с −1 на расстоянии 20 кпк. [ 5 ]
BCG также действует как гравитационная линза , преломляя свет более отдаленной фоновой галактики (с красным смещением 0,451) в видимую тангенциальную дугу примерно на 6 кпк в одну сторону. [ 1 ] Это делает галактику важным объектом исследования внутренних свойств темной материи .
Детальные модели распределения массы линзы, звездного света и звездной кинематики показывают, что темное гало скопления галактик имеет неглубокий внутренний градиент плотности. [ 2 ] и, возможно, ядро из мягкой темной материи. На первый взгляд, это несовместимо с каспом темной материи, предсказанным бесстолкновительными теориями холодной темной материи , и дополняет доказательства того, что темная материя испытывает дополнительные негравитационные силы .
Спустя годы на более близком радиусе было обнаружено слабое противоизображение дуги меньшего размера. [ 4 ] Для объяснения положения и яркости этого противообраза требуется темная центральная концентрация невидимой массы. Согласно моделированию линз, это может быть сверхмассивная черная дыра, эквивалентная 13 миллиардам солнц : (1,3±0,6)×10. 10 М ☉ . На момент измерений это один из самых массивных кандидатов в черные дыры (если не полагаться на предположения о светимости и эффективности квазаров ). Эта СШМЧД может быть в десять раз больше, чем можно было бы ожидать, исходя из обычных масштабных соотношений между черными дырами и родительскими галактиками. [ 5 ]
Однако альтернативные методы моделирования карт дисперсии скоростей звезд (с учетом совокупного ограничения на массу линзы) выявляют неоднозначность между массой сверхчерной дыры и профилем темного гало. [ 5 ] В решениях, где сверхмассивная чёрная дыра более массивна, тёмная материя имеет большую остроту. В растворах, где СШМЧ меньше или отсутствует, темная материя имеет более ядровую структуру. Эллиптичность темного гало и соотношение массы звезд к светимости также вносят неоднозначность. Таким образом, если стандартные вычислительные модели надежны, то Abell 1201 BCG представляет собой дилемму и бросает вызов либо традиционным идеям о росте черной дыры , либо простейшим теориям о темной материи, либо тому и другому.
В 2023 году последующее исследование [ 3 ] изображений с более высоким разрешением и большим соотношением сигнал/шум, используя методы моделирования линз, убедительно подтвердили наличие центральной сверхмассивной черной дыры и обеспечили нижний, а также верхний предел и пересмотр ее массы в сторону увеличения до (3,27 ± 2,12) . ) × 10 10 М ☉ . Если это правда, то это будет первая идентификация и определение массы сверхмассивной черной дыры с использованием анализа гравитационной линзы. Этот метод, по мнению авторов, может быть полезен для открытия более массивных черных дыр с более высоким красным смещением, то есть за пределами локальной Вселенной. , которая ранее ограничивалась активным аккрецированием черных дыр. [ 3 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Край, переменный ток; Смит, врач общей практики; Сэнд, диджей; Треу, Т.; Эбелинг, Х.; Аллен, Юго-Запад; ван, Доккум П.Г. (2003). «Уникальная маломасштабная гравитационная дуга в A1201» . Письма астрофизического журнала . 599 (2): L69–L72. arXiv : astro-ph/0311205 . Бибкод : 2003ApJ...599L..69E . дои : 10.1086/381193 . S2CID 119373879 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Сэнд, диджей; Треу, Т.; Смит, врач общей практики; Эллис, Р.С. (2004). «Распределение темной материи в центральных областях скоплений галактик: последствия для холодной темной материи» . Астрофизический журнал . 604 (1): 88–107. arXiv : astro-ph/0309465 . Бибкод : 2004ApJ...604...88S . дои : 10.1086/382146 . S2CID 14782792 .
- ^ Перейти обратно: а б с Дж. В. Найтингейл; Рассел Дж. Смит; Цюхан Хэ; Конор М. О'Риордан; Джейкоб А. Кегеррайс; Аристеидис Амвросиадис; Аластер Си Эдж; Эми Этерингтон; Ричард Дж. Хейс; Эш Келли; Джон Р. Люси; Ричард Дж. Мэсси (май 2023 г.), «Абель 1201: обнаружение сверхмассивной черной дыры в сильной гравитационной линзе», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , 521 (3): 3298–3322, arXiv : 2303.15514 , doi : 10.1093/ mnras/stad587
- ^ Перейти обратно: а б Смит, Р.Дж.; Люси-младший; Эдж, AC (2017). «Противообраз гравитационной дуги в Абель 1201: свидетельства вариаций ММП или 10 10 M ☉ черная дыра?" . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 467 (1): 836–848. arXiv : 1701.02745 . Bibcode : 2017MNRAS.467..836S . doi : 10.1093/mnras/stx059 .
- ^ Перейти обратно: а б с Смит, Р.Дж.; Люси-младший; Эдж, AC (2017). «Звездная динамика в сильной линзирующей центральной галактике Abell 1201: низкое отношение звездной массы к светимости, большая центральная компактная масса и стандартное гало темной материи» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 471 (1): 383–393. arXiv : 1706.07055 . Бибкод : 2017MNRAS.471..383S . дои : 10.1093/mnras/stx1573 .
