Огромная черная дыра неожиданно обнаружена в крошечной близкой галактике
Неожиданная черная дыра-«монстр» обнаружена внутри одного из самых крошечных соседей Млечного Пути — открытие ставит под сомнение представления о том, как удерживаются вместе малые галактики. Результаты исследования опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters.
Segue 1 — ультратусклая карликовая галактика на расстоянии примерно 75 тысяч световых лет от Земли. Это очень близкий сосед Млечного Пути.
Новые, более сложные модели динамики звезд показали: вместо ожидаемого доминирования темной материи центр галактики, по-видимому, занят черной дырой массой порядка 450 тысяч солнечных. Об открытии соощили в обсерватории Макдональда при Техасском университете.
«Наша работа может перевернуть моделирование карликовых галактик и звездных скоплений — в них потребуется учитывать не только гало темной материи, но и сверхмассивные черные дыры», — сказал ведущий автор исследования, аспирант Техасского университета в Сан-Антонио Натаниэл Лухан.
Segue 1 входит в число самых тусклых спутников Млечного Пути: в ней всего от нескольких сотен до нескольких тысяч звезд — слишком мало, чтобы их общая гравитация удерживала галактику. Долгое время астрономы объясняли стабильность таких систем наличием массивного гало темной материи.
Однако при моделировании движений звезд в Segue 1 исследователи обнаружили, что совпадение с наблюдениями, сделанными на обсерватории Кека, дают лишь те расчеты, где в центре стоит тяжелая черная дыра. Модели показали, что звезды, расположенные близко к центру, движутся по быстрым и плотным орбитам — характерный признак сильного гравитационного поля, создаваемого черной дырой.
«Черная дыра в Segue 1 значительно массивнее, чем ожидалось. Если такие большие соотношения масс между черной дырой и звездами типичны для карликовых галактик, придется переписать представления об их эволюции», — отметил соавтор работы, профессор астрофизики из Техасского университета а в Остине Карл Гебхардт.
По оценкам авторов, масса черной дыры превосходит суммарную массу всех звёзд галактики примерно в десять раз — соотношение, не характерное для большинства галактик во Вселенной.
Исследователи отмечают, что близость Segue 1 к Млечному Пути позволяет предположить ее прошлое: возможно, эта галактика когда‑то была более крупной, но со временем потеряла большую часть звезд, которые вытянула наша галактика.
Segue 1 также может оказаться местным аналогом недавно открытой популяции «маленьких красных точек» — компактных ранних галактик, сформировавшихся с массивными черными дырами и скудным набором звезд. Если это так, Segue 1 дает редкую возможность исследовать их.
