Астрономы обнаружили сверхмассивную чёрную дыру в ультракомпактной карликовой галактике

Галактики
Оптическое изображение гигантской эллиптической галактики NGC 1399 и её спутника UCD3. Левая панель: изображение UCD3, полученное телескопом “Хаббл”. Правая панель: инфракрасное изображение UCD3, полученное с использованием спектрографа SINFONI. Авторы и права: NASA / STScI / ESO / Afanasiev et al.

Команда учёных физического факультета Государственного астрономического института им. Штернберга, МГУ, в сотрудничестве с астрономами Европы, Чили, США и Австралии, обнаружила сверхмассивную чёрную дыру в центре галактики UCD3. Результаты исследования были опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society journal.

UCD3 является частью кластера галактик Fornax и относится к очень редкому и необычному классу ультракомпактных карликовых галактик (УКГ). Масса таких карликовых галактик достигает нескольких десятков миллионов солнечных масс, а радиус обычно не превышает 300 световых лет. Это соотношение между массой и размером делает эти объекты самыми плотными звёздными системами во Вселенной.

“Мы обнаружили сверхмассивную чёрную дыру в центре UCD3, её масса равна 3,5 миллионам солнечных масс, что аналогично центральной чёрной дыре в нашей собственной галактике”, – объяснил Антон Афанасьев, ведущий автор статьи, студент физического факультета МГУ.

В ходе исследования учёные использовали данные, собранные с помощью инфракрасного интегрального полевого спектрографа SINFONI, установленного на одном из 8,2-метровых телескопов VLT в Чили. Проанализировав наблюдаемые спектры, авторы получили зависимость между дисперсией скоростей и радиусом звёзд в UCD3. Дисперсия скорости определяет среднее изменение между скоростью определённой звезды и средней скоростью всей популяции звёзд. При наличии массивного тела, такого как чёрная дыра, на движение звёзд влияет его гравитация. В связи с этим их средняя скорость не увеличивается, но дисперсия значительно возрастает.

После этого учёные сравнили зависимость скорости и дисперсии от динамических моделей, основанных на разных предположениях о массе чёрной дыры. Они обнаружили, что модель, предполагающая, что масса черной дыры равна 3,5 миллионам солнечных масс, наилучшим образом согласуется с наблюдениями. Они также рассмотрели возможность отсутствия черной дыры там, но эта гипотеза была исключена со статистической вероятностью в 99,7%.

Чёрная дыра, обнаруженная авторами, является четвертой, когда-либо найденной в УКГ, и составляет 4 процента от общей массы галактики. В галактиках среднего размера это соотношение значительно ниже (около 0,3 процента).


Больше информации: https://academic.oup.com/

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *