Сверхмассивных черных дыр в два раза больше, чем считалось

Новое открытие астрономов имеет потенциал в два раза увеличить число сверхмассивных черных дыр во Вселенной. Наукой долгое время считалось, что сверхмассивные черные дыры, как правило, имеются только в центрах больших галактик вроде нашего Млечного Пути, однако результаты нового исследования подтверждают мнение о том, что эти объекты могут существовать и в центрах карликовых галактик.

Исследование началось три года назад, когда астрономы из Университета Юты (США) обнаружили черную дыру, удобно расположившуюся в центре ультракомпактной карликовой галактики M60-UCD1. Однако совсем недавно та же команда ученых нашла еще две карликовые галактики со сверхмассивными черными дырами в их центрах, что наталкивает на мысль, что такая связь — явление не такое уж и редкое, как до этого предсказывалось. Веса этому предположению добавляет тот факт, что в видимой Вселенной могут находиться приблизительно 7 триллионов карликовых галактик, поэтому тут сложно говорить о каком-то обычном везении. Более того, новое исследование показало, что, несмотря на свой размер, карликовые галактики способны содержать черные дыры размером даже больше той, что имеется в центре нашего Млечного Пути.

«Это просто не может не впечатлять. Размер этих ультракомпактных галактик составляет всего 0,1 процента от размера нашего Млечного Пути, и все же в них каким-то образом поселяются черные дыры размером больше, чем дыра в центре нашей галактики», — говорит ведущий исследователь Крис Ан.

Для наглядности советуем посмотреть видео ниже, в котором говорится о том, насколько большими могут быть черные дыры и какой массой они способны обладать.

Когда астрономы начали обнаруживать ультракомпактные карликовые галактики в 90-х годах, их сразу заинтересовала одна очень странная деталь — масса этих галактик никак не соотносилась с массой всех имеющихся в них звезд. В рамках дальнейших исследований было вынесено предположение, что эту дополнительную массу могут создавать сверхмассивные черные дыры.

«Мы по-прежнему до конца не понимаем, как формируются и развиваются галактики. Имеющиеся же в их центрах черные дыры могут рассказать нам о том, как галактики между собой сталкиваются и сливаются», — говорит Ан.

Используя адаптивную оптику, позволяющую более эффективно наблюдать за галактиками, исследователи провели измерение двух ультракомпактных галактик: VUCD3 и M59cO. Было установлено, что масса черной дыры галактики VUCD3 составляет 13 процентов от общей массы всей галактики. На долю черной дыры галактики M59cO, в свою очередь, приходится 18 процентов от общей массы своей галактики. Ученых это весьма удивило, так как эти показатели оказались гораздо выше показателей, свойственных для черной дыры Млечного Пути, чья масса составляет чуть меньше 0,1 процента от общей массы галактики. Кроме того, результаты наблюдений поставили под сомнение предположение о том, что наблюдаемые объекты на самом деле не являются карликовыми галактиками, а представляют собой массивные звездные скопления, состоящие из сотен тысяч звезд, появившихся в одно и то же время. Теперь же ученые считают, что эти карликовые галактики когда-то являлись более крупными, но в свое время столкнулись с еще более массивными галактиками, разорвавшими их на части силой своей гравитации.

«Нам известно, что галактики рано или поздно сталкиваются и сливаются. Это одна из неотъемлемых особенностей развития всех галактик во Вселенной. Например, наш Млечный Путь сейчас, пока я это говорю, тоже пожирает близлежащие карликовые галактики, а через какое-то время столкнется с более массивной галактикой Андромеды», — комментирует один из исследователей, Анил Сет.

«Наша общая картина того, как формируются галактики, опирается на то, что маленькие галактики со временем поглощаются более крупными. Но детали в этой картине были неполными. Наблюдение за ультракомпактными галактиками, в свою очередь, позволяет нам более четко представить прямую развития галактик и узнать, что с этими объектами могло происходить в прошлом».

Вывод из этого можно сделать такой: несмотря на свой компактный размер, карликовые галактики могут скрывать ответы на самые большие вопросы о Вселенной.