Астрофизики нашли массивные черные дыры, блуждающие в карликовых галактиках

Новое исследование показало более дюжины массивных черных дыр в карликовых галактиках, которые ранее считались слишком малыми для содержания их, и удивили ученых своим расположением внутри галактик.

Об этом рассказывают в Государственном университете Монтаны (MSU).

Учение, возглавляемое астрофизиком MSU Эми Рейнс, исследовало 111 карликовых галактик в пределах 1 миллиарда световых лет от Земли, используя Очень большой массив Национального научного фонда им. Карла Г. Янского в Национальной радио-астрономической обсерватории, за 2 часа от Альбукерке на равнинах штата Нью-Мексико. Рейнс идентифицировала 13 галактик, в которых "почти наверняка" находятся массивные черные дыры, и нашла нечто неожиданное: большинство черных дыр оказались не в том месте, которое она ожидала.

"Все черные дыры, которые я находила ранее, были в центрах галактик", - говорит Рейнс, доцент кафедры физики в Колледже литературы и науки и исследователь Института экстремальной гравитации MSU. "Они бродили по окрестностям. Я была поражена, когда увидела это".

Институт экстремальной гравитации объединяет физиков и астрономов для изучения явлений, где силы притяжения настолько сильны, что размывают разделение между пространством и временем, например, Большой Взрыв, нейтронные звезды и черные дыры.

Существует два основных типа черных дыр - невероятно плотных участков космоса со столь сильной гравитацией, чтобы захватывать свет. По словам Рейнс, меньшие, звездные черные дыры образуются, когда умирают большие звезды, которые в десять раз превышают массу нашего Солнца. Второй тип, известный как сверхмассивные или массивные черные дыры, как правило, находятся в центре галактик и могут иметь массу миллионов и даже миллиардов масс нашего Солнца. Ученые не знают, как они образуются.

Спиральная галактика Млечный Путь, содержащая где-то от 100 до 400 миллиардов звезд, имеет в своем центре массивную черную дыру, называемую Стрелец А*. Карликовые галактики могут быть любой формы, но они намного меньше, чем Млечный Путь, содержат до нескольких миллиардов звезд.

Результаты Рейнс подтверждают предсказания последних компьютерных симуляций Джиллиан Белловари, доцента Колледжа Квинсборо в Нью-Йорке и научного сотрудника Американского музея естествознания, которые постулировали, что черные дыры часто могут находиться не в центре карликовых галактик из-за того, что галактики взаимодействуют при движении по космосу. В будущем, полученные результаты смогут изменить способ поиска учеными черных дыр в карликовых галактиках.

"Нам нужно расширить поиск, нацелившись на всю галактику, а не только на ядро, где, как ранее мы ожидали, будут черные дыры", - сказала Рейнс.

Новости по подобной теме:

		Обнаружено слияние черных дыр, ставящее под сомнение современные астрофизические модели
		Астрономы сделали самое детальное тысячецветное изображение галактики
		Астрономы обнаружили популяцию галактик, способствовавших космической реновации

Статья Рейнс "Новая выборка (блуждающих) массивных черных дыр в карликовых галактиках с радионаблюдений высокого разрешения" была опубликована 3 января в журнале "Astrophysical Journal", и Рейнс сообщала о результатах на встрече Американского астрономического общества в Гонолулу, Гавайи, 5 января.

Рейнс десять лет искала в небе черные дыры. Будучи аспирантом Университета Вирджинии, она сосредоточилась на формировании звезд в карликовых галактиках, но в своем исследовании она нашла что-то другое, что привлекло ее внимание: массивную черную дыру "в маленькой карликовой галактике, где ее не должно было быть".

За тридцать миллионов световых лет от Земли находится карликовая галактика Генизе 2-10, которая ранее считалась слишком маленькой для размещения массивной черной дыры. Традиционное представление говорило нам, что все массивные галактики со сфероидним компонентом имеют массивную черную дыру, объясняет Рейнс, а маленькие карликовые галактики - нет. И все же, Рейнс нашла одну в центре карликовой галактики. Это был момент "эврики", сказала она. Ее выводы были опубликованы в журнале Nature в 2011 году, и Рейнс направила свои исследования на поиск других черных дыр в карликовых галактиках.

"Как только я начала специально искать эти вещи, я начала находить кучу", - сказала Рейнс.

Следующий ее поиск во Вселенной сместился на визуальные данные, а не на радиосигналы. Было выявлено более 100 возможных черных дыр во время первого систематического поиска в начальной выборке из более 40 000 карликовых галактик. Для своего последнего поиска, описанного в статье, опубликованной в этом месяце, Рейнс хотела вернуться назад и искать радио-сигнатуры в той выборке, что, по ее словам, позволило бы найти массивные черные дыры в звездообразующих карликовых галактиках. С помощью обоих методов было идентифицировано только одну галактику.

"Есть много возможностей сделать новые открытия, ведь изучение черных дыр в карликовых галактиках - это новая область, - сказала она. - Людей, безусловно, привлекают черные дыры. Они загадочные и увлекательные объекты".

Открытие Рейнс влили новую энергию в поиск черных дыр в карликовых галактиках, открывая новые области астрофизики, по мере того, как она и другие ученые пытаются выяснить, как образуются эти массивные черные дыры.

"Когда новые открытия разрушают наше современное понимание того, как все устроено, мы обнаруживаем еще больше вопросов, чем у нас было раньше", - отметил Ив Идзерда, заведующий кафедрой физики MSU.

Читайте еще интересные новости о космосе.

• Черные дыры
• Галактики