Астрономы: сверхмассивных черных дыр во Вселенной может быть вдвое больше
Три года назад команда ученых, возглавляемая Университетом штата Юта, обнаружила, что сверхкомпактная карликовая галактика содержит сверхмассивную черную дыру, а после и самую маленькую из известных галактик, в которой способна укрыться гигантская черная дыра. Исследователи предположили, что карлики были по всей видимости крошечными остатками более крупных галактик, которые были лишены своих внешних слоев после столкновения с другими, более крупными галактиками.
Теперь эта же самая группа астрономов и их коллеги нашла еще две ультракомпактные карликовые галактики со сверхмассивными черными дырами. Вместе эти три примера показывают, что черные дыры, как правило, скрываются в центре большинства подобных объектов, что потенциально удваивает количество сверхмассивных черных дыр, известных во Вселенной. Таким образом, черные дыры составляют большой процент общей массы компактных галактик, что поддерживает теорию о том, что карлики — это остатки массивных галактик, которые были разорваны крупными галактиками. Новое исследование было опубликовано в понедельник в издании Astrophysical Journal.
«Мы до сих пор не в полной мере понимаем, каким образом галактики формируются и эволюционируют с течением времени», — сообщил Крис Ан, докторант в Отделе физики и астрономии, ведущий автор международного исследования о том, как галактики сливаются и сталкиваются. «Возможно, часть центров всех галактик — это на самом деле эти компактные галактики, отделенные от их внешних частей».
Авторы нового исследования измерили две ультракомпактные карликовые галактики, названные VUCD3 и M59cO, находящиеся неподалеку от спиральных рукавов нашего Млечного Пути, вращающихся вокруг массивных галактик в скоплении галактик Девы. Они обнаружили сверхмассивную черную дыру в обеих галактиках; Черная дыра VUCD3 имеет массу, эквивалентную 4,4 миллионам солнц, что составляет около 13 процентов от общей массы галактики, а черная дыра M59cO имеет массу 5,8 миллионов солнц, что составляет около 18 процентов ее общей массы. Для сравнения, чудовищная черная дыра в центре Млечного Пути имеет массу в 4 миллиона солнц, но составляет менее 0,01 процента от общей массы галактики.
Астрономы изучили природу таинственного удаленного объекта Вселенной
«Все это невероятно удивляет. Эти ультра-компактные карлики составляют около 0,1 процента от размера Млечного Пути, но в них есть сверхмассивные черные дыры, которые больше, чем черные дыры в центре нашей собственной галактики», — восхитился Ан.
Астрономы измерили движение звезд с помощью телескопа Gemini North, расположенного на вулкане Мауна Кеа, на Гавайях. Они применили метод, известный как «адаптивная оптика» к ультракомпактным карликовым галактикам, что позволило им исправить искажения, вызванные земной атмосферой.
В результате было обнаружено, что движение звезд в центре галактик перемещалось намного быстрее, чем на внешних их границах, что говорит о наличии в там классической черной дыры. VUCD3 и M59cO — вторая и третья ультракомпактные карликовые галактики из обнаруженных, в которых находится сверхмассивная черная дыра, что говорит о том, что все такие карлики могут иметь похожие массивные объекты в центре.
