Метод отношения масса-светимость
Основным методом поиска сверхмассивных чёрных дыр в настоящее время является исследование распределения яркости и скорости движения звёзд в зависимости от расстояния до центра Галактики. Распределение яркости снимается фотометрическими методами при фотографировании галактик с большим разрешением, скорости звёзд — по красному смещению и уширению линий поглощения в спектре звезды.
Имея распределение скорости звёзд V(r) можно найти радиальное распределение масс M(r) в галактике. Например, при эллиптической симметрии поля скоростей решение уравнения Больцмана даёт следующий результат:
,
где V — скорость вращения, 
— радиальная и азимутальные проекции дисперсии скорости,G — гравитационная постоянная, 
— плотность звёздного вещества, которая обычно принимается пропорциональной светимости.
Поскольку чёрная дыра имеет большую массу при низкой светимости, одним из признаков наличия в центре галактики сверхмассивной чёрной дыры может служить высокое отношение массы к светимости M/L для ядра галактики. Плотное скопление обычных звёзд имеет отношение M/L порядка единицы (масса и светимость выражаются в массах и светимостях солнца), поэтому значения M/L 
(для некоторых галактик M/L>1000), являются признаком наличия сверхмассивной чёрной дыры. Возможны, однако, альтернативные объяснения этого феномена: скопления белых или коричневых карликов, нейтронных звёзд, чёрных дыр обычной массы.
|
|
|
Измерение скорости вращения газа
В последнее время благодаря повышению разрешающей способности телескопов стало возможным наблюдать и измерять скорости движения отдельных объектов в непосредственной близости от центра галактик. Так, при помощи спектрографа FOS (Faint Object Spectrograph) космического телескопа «Хаббл» группой под руководством Х. Форда была обнаружена вращающаяся газовая структура в центре галактики M87. Скорость вращения газа на расстоянии около 60 св. лет от центра галактики составила 550 км/с, что соответствует кеплеровской орбите с массой центрального тела порядка 3⋅ 
масс солнца. Несмотря на гигантскую массу центрального объекта, нельзя сказать с полной определённостью, что он является чёрной дырой, поскольку гравитационный радиус такой чёрной дыры составляет около 0,001 св. года.
Измерение скорости микроволновых источников
В 1995 г. группа под руководством Дж. Морана наблюдала точечные микроволновые источники, вращающиеся в непосредственной близости от центра галактики NGC 4258. Наблюдения проводились при помощи радиоинтерферометра, включавшего сеть наземных радиотелескопов, что позволило наблюдать центр галактики с угловым разрешением 0",001. Всего было обнаружено 17 компактных источников, расположенных в дискообразной структуре радиусом около 10 св. лет. Источники вращались в соответствии с кеплеровским законом (скорость вращения обратно пропорциональна квадратному корню из расстояния), откуда масса центрального объекта была оценена как 4⋅ 
масс солнца, а верхний предел радиуса ядра — 0,04 св. года.
|
|
|
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 169; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!