Обнаружена самая малая из сверхмассивных чёрных дыр

С помощью космического рентгеновского телескопа «Чандра» в ядре спиральной галактики NGC 4178 типа SBcd, расположенной в 55 млн световых лет от Земли в созвездии Дева, найден яркий рентгеновский источник, который астрономы считают чёрной дырой с массой всего в ~10⁴–10⁵ масс Солнца.

Это самая маломассивная из сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД), наблюдавшихся в центрах спиральных галактик.

Напомним, что СМЧД считаются важнейшим компонентом ядер спиральных галактик, и все они, как правило, весят не менее нескольких миллионов, а то и 18 млрд наших солнц (как OJ 287), так что СМЧД в ядре NGC 4178 на этом фоне можно назвать форменным карликом. Сама NGC 4178 относится к позднему хаббловскому типу и не имеет галактического ядра в привычном для нас виде: концентрация звёзд в её центре не превышает их количество в спиральных рукавах.

Галактика NGC 4178 в центре не толще, чем в своих спиральных рукавах. Таких всего с полдесятка, и считается, что подобное может наблюдаться лишь у галактик, недавно ставших спиральными. (Здесь и ниже иллюстрации NASA, CXC, GMU / N.Secrest et al.)

Как полагают авторы исследования, коими руководил Натан Секрест из Университета Джорджа Мейсона (США), это одно из доказательств того, что галактики без полностью сформированной сверхмассивной чёрной дыры в центре просто не могут образовать массивное ядро того типа, который мы наблюдаем в Млечном Пути. Масса обнаруженной чёрной дыры была рассчитана посредством моделирования спектра рентгеновского источника в районе её аккреционного диска.

Кроме СМЧД, в галактике NGC 4178 на расстояниях в несколько тысяч парсек от центра замечены ещё три чрезвычайно ярких рентгеновских источника, обычно ассоциируемых с ЧД. Два из них не столь мощны, а потому, возможно, являются чёрными дырами обычной массы. Самый яркий же — ЧД так называемой промежуточной массы, составляющей 6 000 ± 2 000 солнечных.

В центре видна СМЧД массой в 10 000–100 000 солнечных, а на периферии — другие ЧД этой галактики, включая одну промежуточной массы.

Любопытно, что, несмотря на небольшую массу, героиня этой заметки довольно быстро растёт, засасывая в себя газ и пыль. Одной из причин относительно сдержанной для такой активности светимости называется то, что испускаемые материей аккреционного диска рентгеновские лучи тут же поглощаются плотными газопылевыми облаками, насыщающими центр этой относительно молодой галактики.

Результаты исследования приняты к публикации в издании Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Космической обсерватории «Чандра».