“Міні” монструозна чорна діра може підказати щодо зростання гігантів

Відкриття надмасивної чорної діри у відносно невеликій галактиці може допомогти астрономам розгадати таємницю щодо того, як зростають дуже величезні чорні діри.

Про це розповідають в НАСА, передають OstanniPodii.com

За допомогою рентгенівської обсерваторії “Чандра” дослідники виявили в галактиці Mrk 462 чорну діру, заховану в газі та пилу, маса якої приблизно у 200 000 разів перевищує масу Сонця.

Галактика Mrk 462 містить лише кілька сотень мільйонів зірок, що робить її карликовою галактикою. Напротивагу, наш Чумацький Шлях є домівкою для кількох сотень мільярдів зірок. Це один із перших випадків, коли у карликовій галактиці було знайдено сильно приховану або “затьмарену” надмасивну чорну діру.

«Ця чорна діра в Mrk 462 відноситься до найменших із надмасивних, або монструозних, чорних дір», — сказав Джек Паркер з Дартмутського коледжу в Нью-Гемпширі, який керував дослідженням разом із колегою Раяном Хікоксом, також з Дартмута. «Такі чорні діри, як відомо, важко знайти».

У більших галактиках астрономи часто знаходять чорні діри, спостерігаючи швидкі рухи зірок у центрах галактик. Однак карликові галактики занадто малі й тьмяні, щоб більшість сучасних приладів це могли виявити. Інший метод полягає у пошуку ознак зростання чорних дір, наприклад, газу, який нагрівається до мільйонів градусів і світиться в рентгенівських променях, коли падає у напрямку чорної діри.

Вчені у цьому дослідженні використовували Чандру для того, щоб розглянути вісім карликових галактик, які раніше демонстрували натяки на зростання чорних дір з оптичних даних, зібраних Слоанівським цифровим оглядом неба. З цих восьми тільки Mrk 462 показала рентгенівську сигнатуру чорної діри, що зростає.

Незвично велика інтенсивність рентгенівського випромінювання високої енергії у порівнянні з рентгенівським випромінюванням низької енергії, а також порівняння з даними на інших довжинах хвиль вказує на те, що чорна діра Mrk 462 сильно затьмарена газом.

«Оскільки приховані чорні діри виявити важче, ніж відкриті, пошук цього прикладу може означати, що існує набагато більше карликових галактик із подібними чорними дірами», — сказав Хікокс. «Це важливо, оскільки може допомогти розв’язати головне питання астрофізики: як чорні діри стали такими великими так рано у Всесвіті?»

Попередні дослідження показали, що чорні діри можуть вирости до мільярда сонячних мас до того часу, коли Всесвіту буде менше мільярда років, що є невеликою частиною його теперішнього віку. Одна з ідей полягає в тому, що ці величезні об’єкти були створені, коли масивні зірки колапсували, утворюючи чорні діри, вага яких приблизно в 100 разів перевищує масу Сонця. Однак, теоретична робота не може пояснити, як вони могли набрати вагу досить швидко, щоб досягти розмірів, спостережуваних у ранньому Всесвіті.

Альтернативне пояснення полягає в тому, що ранній Всесвіт був засіяний чорними дірами, які містили десятки тисяч сонячних мас коли були створені – можливо, внаслідок колапсу гігантських хмар газу та пилу.

Велика частина карликових галактик із надмасивними чорними дірами підтримує ідею, що малі чорні діри від самого раннього покоління зірок виросли напрочуд швидко, утворивши об’єкти раннього Всесвіту у мільярди сонячних мас. Менша частка схиляла б шальки терезів на користь ідеї про те, що чорні діри почали життя з вагою у десятки тисяч Сонць.

Ці очікування пов’язані з тим, що умови, необхідні для прямого колапсу з гігантської хмари у чорну діру середнього розміру, повинні бути рідкісними, тому не очікується, що велика частина карликових галактик міститиме надмасивні чорні діри. З іншого боку, чорні діри зоряної маси очікуються в кожній галактиці.

«Ми не можемо зробити чіткі висновки з одного прикладу, але цей результат повинен заохочувати набагато масштабніші пошуки захованих чорних дір у карликових галактиках», — сказав Паркер. «Ми в захваті від того, чого можемо дізнатися».

Ці результати були представлено на 239-му засіданні зборів Американського астрономічного товариства в Солт-Лейк-Сіті та були частиною віртуального брифінгу для преси, що відбувся у понеділок, 10 січня.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.