Черная дыра-супертяжеловес перевернула представление ученых о росте галактик

Недавно обнаруженная сверхмассивная черная дыра разрушила представление ученых о росте галактик. Ее масса совершенно непропорциональна размеру галактики, в которой она находится, и у ученых нет объяснения тому, как дыра могла дорасти до таких масштабов, пишет журнал Nature.

Обычно такие черные дыры занимают место в самом центре галактики и управляют множеством процессов в ней. Ранее считалось, что сверхмассивные черные дыры растут вместе со своими галактиками. В большинстве систем масса черной дыры составляет примерно 0,1% от массы центральной области галактики. Однако сейчас исследователи открыли черную дыру, на которую приходится 59% массы центральной области галактики. Сама по себе черная дыра является одной из самых больших, а вот галактика, в которой она сидит, значительно меньше нашей.

Группа астрономов под руководством Ремко ван ден Боша из Института астрономии Общества Макса Планка в Гейдельберге (Германия) исследовала галактику NGC 1277, удаленную от нас на 228 миллионов световых лет в созвездии Персея. По своим размерам она довольно компактная - ее масса составляет около 120 млрд солнечных масс или примерно 10% массы Млечного Пути. Кроме того, у NGC 1277 нет очень яркой центральной части, но у нее есть "псевдо-выпуклость", где расположена черная дыра-гигант.

Новую черную дыру смогли изучить по снимкам, полученным при помощи инфракрасного спектрометра в составе телескопа Хобби-Эберли в американской обсерватории Макдональда.

Авторы статьи наблюдали за ночным небом в созвездии Персея, пытаясь найти сверхмассивные черные дыры в близких к нам галактиках. Для этого ученые вычисляли скорости движения звезд в центре и других частях "звездных мегаполисов" и вычисляли разницу между ними. Как правило, звезды, захваченные в гравитационные "объятия" черной дыры, движутся быстрее других светил в галактике. Это позволяет ученым находить черные дыры в далеких галактиках и измерять некоторые их свойства, в том числе и массу.

В общей сложности Ван ден Бош и его коллеги изучили около 700 галактик, расположенных в относительной близости от Млечного Пути. Их внимание привлекла небольшая галактика NGC 1277, в центре которой, судя по скорости движения звезд, обитала черная дыра-супертяжеловес.

При помощи более детального исследования, проведенного мощностями телескопа Хаббл, исследователи выявили, что внутри NGC 1277 находится гигантская черная дыра, масса которой составляет примерно 20 млрд солнечных масс, что удваивает рекорд, установленный предыдущим "тяжеловесом" - черной дырой в галактике NGC 4889. С учетом общей массы галактики, на долю черной дыры приходится примерно 14% массы или 59% массы центральной области.

Это делает черную дыру в центре NGC 1277 самым массивным небесным телом, известным человечеству.

Сама по себе эта галактика имеет много старых звезд, что указывает на отсутствие признаков взаимодействия между NGC 1277 и другими галактиками по соседству. Следовательно, черная дыра-гигант росла по обычному сценарию и на нее не было никаких воздействий извне. А раз так, то у ученых нет объяснения тому, как дыра могла дорасти до таких масштабов.

"Это действительно очень странная галактика. Она практически целиком состоит из черной дыры. Может быть, мы открыли первый объект из класса галактик-черных дыр", - заявил один из авторов статьи Карл Гебхардт из университета штата Техас в Остине.

Как отмечают ученые, им еще предстоит изучить около 100 галактик в созвездии Персея. Вполне возможно, что одна из них таит в себе нового чемпиона среди черных дыр, который побьет рекорд NGC 1277.

29.11.2012