"Мини" монструозная черная дыра может подсказать о росте гигантов

Открытие сверхмассивной черной дыры в относительно небольшой галактике может помочь астрономам разгадать тайну, как вырастают очень огромные черные дыры.

Об этом рассказывают в НАСА, передают OstanniPodii.com.

С помощью рентгеновской обсерватории "Чандра" исследователи обнаружили в галактике Mrk 462 черную дыру, спрятанную в газе и пыли, масса которой примерно в 200 000 раз превышает массу Солнца.

Галактика Mrk 462 содержит всего несколько сотен миллионов звезд, что делает ее карликовой галактикой. Напротив, наш Млечный Путь является домом для нескольких сотен миллиардов звезд. Это один из первых случаев, когда в карликовой галактике была найдена сильно скрытая или "затменная" сверхмассивная черная дыра.

«Эта черная дыра в Mrk 462 относится к самым маленьким из сверхмассивных, или монструозных, черным дырам», — сказал Джек Паркер из Дартмутского колледжа в Нью-Гемпшире, руководивший исследованием вместе с коллегой Райаном Хикоксом, также из Дартмута. «Такие черные дыры, как известно, трудно найти».

В более крупных галактиках астрономы часто находят черные дыры, наблюдая быстрые движения звезд в центрах галактик. Однако карликовые галактики слишком малы и тусклы, чтобы большинство современных приборов это могли обнаружить. Другой метод заключается в поиске признаков роста черных дыр, например газа, который нагревается до миллионов градусов и светится в рентгеновских лучах, когда падает в направлении черной дыры.

Ученые в этом исследовании использовали Чандру для того, чтобы рассмотреть восемь карликовых галактик, ранее демонстрировавших намеки на рост черных дыр из оптических данных, собранных Слоановским цифровым обзором неба. Из этих восьми только Mrk 462 показала рентгеновскую сигнатуру растущей черной дыры.

Необычно большая интенсивность рентгеновского излучения высокой энергии по сравнению с рентгеновским излучением низкой энергии, а также сравнение с данными на других длинах волн указывает на то, что черная дыра Mrk 462 сильно затенена газом.

«Поскольку скрытые черные дыры обнаружить труднее открытых, поиск этого примера может означать, что существует гораздо больше карликовых галактик с подобными черными дырами», — сказал Хикокс. «Это важно, поскольку может помочь решить главный вопрос астрофизики: как черные дыры стали такими большими так рано во Вселенной?»

Предыдущие исследования показали, что черные дыры могут вырасти до миллиарда солнечных масс до тех пор, когда Вселенной будет меньше миллиарда лет, что является небольшой частью его нынешнего возраста. Одна из идей состоит в том, что эти огромные объекты были созданы, когда массивные звезды коллапсировали, образуя черные дыры, вес которых примерно в 100 раз превышает массу Солнца. Однако теоретическая работа не может объяснить, как они могли прибавить в весе довольно быстро, чтобы достичь размеров, наблюдаемых в ранней Вселенной.

Альтернативное объяснение состоит в том, что ранняя Вселенная была засеяна черными дырами, которые содержали десятки тысяч солнечных масс, когда были созданы – возможно, вследствие коллапса гигантских облаков газа и пыли.

Большая часть карликовых галактик с надмассивными черными дырами поддерживает идею, что малые черные дыры от самого раннего поколения звезд выросли удивительно быстро, образовав объекты ранней Вселенной в миллиарды солнечных масс. Меньшая часть склоняла бы чаши весов в пользу идеи о том, что черные дыры начали жизнь с весом в десятки тысяч солнц.

Эти ожидания связаны с тем, что условия, необходимые для прямого коллапса из гигантского облака в черную дыру среднего размера, должны быть редкими, поэтому не ожидается, что большая часть карликовых галактик будет содержать сверхмассивные черные дыры. С другой стороны, черные дыры звездной массы ожидаются в каждой галактике.

«Мы не можем сделать четкие выводы из одного примера, но этот результат должен поощрять более масштабные поиски спрятанных черных дыр в карликовых галактиках», — сказал Паркер. «Мы в восторге от того, чего можем узнать».

Эти результаты были представлены на 239-м заседании собрания Американского астрономического общества в Солт-Лейк-Сити и были частью виртуального брифинга для прессы, состоявшегося в понедельник, 10 января.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.