Надмасивних чорних дір у Всесвіті може бути в два рази більше, ніж вважалося

Нове відкриття астрономів має потенціал в два рази збільшити число надмасивних чорних дір у Всесвіті. Наукою довгий час вважалося, що надмасивні чорні діри, як правило, є тільки в центрах великих галактик зразок нашого Чумацького Шляху, проте результати нового дослідження підтверджують думку про те, що ці об’єкти можуть існувати і в центрах карликових галактик.

Дослідження почалося три роки тому, коли астрономи з Університету Юти (США) виявили чорну діру, зручно розташувалася в центрі ультракомпактной карликової галактики M60-UCD1. Однак зовсім недавно та ж команда учених знайшла ще дві карликові галактики зі сверхмассивными чорними дірами в їх центрах, що наштовхує на думку, що така зв’язок — явище не таке вже й рідкісне, як до цього передбачалося. Ваги цьому припущенню додає той факт, що в видимої Всесвіту можуть перебувати приблизно 7 трильйонів карликових галактик, тому тут важко говорити про якомусь звичайному везіння. Більш того, нове дослідження показало, що, незважаючи на свій розмір, карликові галактики здатні містити чорні дірки розміром більше тієї, що є в центрі нашого Чумацького Шляху.

«Це просто не може не вражати. Розмір цих ультракомпактних галактик становить лише 0,1 відсотка від розміру нашого Чумацького Шляху, і все ж у них якимось чином поселяються чорні дірки розміром більше, ніж діра в центрі нашої галактики», — говорить провідний дослідник Кріс Ан.

Для наочності радимо подивитися відео нижче, у якому йдеться про те, наскільки великими можуть бути чорні діри і якою масою вони здатні володіти.

Коли астрономи почали виявляти ультракомпактні карликові галактики в 90-х роках, їх відразу зацікавила одна дуже дивна деталь — маса цих галактик ніяк не співвідносилася з масою всіх наявних у них зірок. В рамках подальших досліджень було винесено припущення, що цю додаткову масу можуть створювати надмасивні чорні діри.

«Ми ще до кінця не розуміємо, як формуються і розвиваються галактики. Наявні ж у їх центрах чорні діри можуть розповісти нам про те, як галактики між собою зіштовхуються і зливаються», — говорить Ан.

Використовуючи адаптивну оптику, що дозволяє більш ефективно спостерігати за галактиками, дослідники провели вимірювання двох ультракомпактних галактик: VUCD3 і M59cO. Було встановлено, що маса чорної діри галактики VUCD3 становить 13 відсотків від загальної маси всієї галактики. На частку чорної діри галактики M59cO, в свою чергу, доводиться 18 відсотків від загальної маси своєї галактики. Вчених це дуже здивувало, так як ці показники виявилися набагато вище показників, властивих для чорної діри Чумацького Шляху, чия маса становить трохи менше ніж 0,1 відсотка від загальної маси галактики. Крім того, результати спостережень поставили під сумнів припущення про те, що спостережувані об’єкти насправді не є карликовими галактиками, а являють собою масивні зоряні скупчення, що складаються з сотень тисяч зірок, що з’явилися в один і той же час. Тепер же вчені вважають, що ці карликові галактики були більшими, але у свій час зіткнулися з ще більш масивними галактиками, розірвати їх на частини силою гравітації.

«Нам відомо, що галактики рано чи пізно зіштовхуються і зливаються. Це одна з невід’ємних особливостей розвитку всіх галактик у Всесвіті. Наприклад, наш Чумацький Шлях зараз, поки я це кажу, теж пожирає довколишні карликові галактики, а через якийсь час зіткнеться з більш масивною галактикою Андромеди», — коментує один з дослідників, Аніл Сет.

«Наша загальна картина того, як формуються галактики, спирається на те, що маленькі галактики з часом поглинаються більшими. Але деталі в цій картині були неповними. Спостереження за ультракомпактными галактиками, в свою чергу, дозволяє нам більш чітко уявити пряму розвитку галактик і дізнатися, що з цими об’єктами могло відбуватися в минулому».

Висновок з цього можна зробити такий: незважаючи на свій компактний розмір, карликові галактики можуть приховувати відповіді на найбільші питання про Всесвіту.