Сверхмассивные чёрные дыры росли быстрее, чем принято думать

В крупных галактиках рост массивных чёрных дыр в центре происходил пропорционально квадрату роста массы самой галактики, заявляют австралийские астрономы.

Годами было принято думать, что сверхмассивные чёрные дыры (СМЧД) в центрах галактик набрали свою колоссальную массу, доходящую иногда до 20 млрд солнечных, постепенно, шаг за шагом поглощая окружающую их материю. Ну а по мере роста массы в ядрах и «набора веса» самой галактикой тучнели и СМЧД. Поэтому, зная массу галактики, астрономы полагали возможным обсчитать её центральную ЧД.

В плотных центрах галактик рост ЧД был пропорционален росту массы окружающей его галактики и просто не давал рождаться слишком густонаселенным звёздным скоплениям. (Здесь и ниже иллюстрации SUT.)

Профессор Алистер Грэм (Alister Graham) из Суинбёрнского технологического университета (Австралия), исследовав данные, полученные «Хабблом», «Очень большим телескопом» и телескопом Кека, заявляет, что истинное положение дел вовсе не таково. Изучив 72 галактики с относительно точно установленными массами центральных ЧД, учёные пришли к выводу о радикально большей скорости этого процесса. «Чёрные дыры росли быстрее, чем мы думали, — полагает г-н Грэм. — Как мы теперь знаем, каждое десятикратное наращивание массы звёзд в галактике сопровождается стократным ростом массы СМЧД». Иными словами, вот такое поглощение происходит намного чаще, и именно оно обеспечило конец жизненного пути для многих звёздных систем прошлого.

Обратная ситуация характерна для плотных скоплений звёзд, наблюдаемых в центрах малых галактик и в галактиках, обладающих дисками, в числе которых и наш Млечный Путь. В галактиках малой массы плотные звёздные скопления, в каждом из которых может содержаться до миллионов светил, растут с опережением относительно темпов увеличения массы ЧД.

Особенно быстрым рост СМЧД становится после столкновения галактик, в значительной степени блокируя увеличение массы газовых облаков.

Если до сих пор учёные думали, что звёздные скопления содержат примерно 0,2% от массы галактики, то теперь всё поменялось: доля может заметно колебаться от галактики к галактике в зависимости от их морфологии. И чем больше СМЧД, тем быстрее она наращивает темпы поглощения окружающего её вещества. А вот если галактика невелика, и сверхмассивных чёрных дыр нет (или они воздержанны в поглощении газа и звёзд), то в ядре образуется множество больших и плотных звёздных скоплений.

Кстати, проведённый австралийцами анализ может объяснить обнаружение в конце прошлого года крупнейшей известной СМЧД Вселенной в галактике весьма низкой массы.

Отчёт об исследовании вскоре появится в Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Суинбёрнского технологического университета.