Десятилетия исследований показывают, что в центре большинства массивных галактик находится сверхмассивная черная дыра, а масса черной дыры составляет десятую долю процента от общей массы окружающего ее сфероида звезд.
Два астрофизика из Центр астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт. Сверхмассивная черная дыра, расположенная в карликовой галактике Leo I, имеет массу, в три миллиона раз превышающую массу Вс.
Сверхмассивная черная дыра Leo I* была впервые предложена независимой группой астрономов в конце 2021 года. Астрономы заметили, что звезды набирают скорость по мере приближения к центр галактики, но непосредственно визуализировать излучение черной дыры было невозможно.
Теперь физики CfA Фабио Пакуччи и Ави Леб предлагают новый метод подтверждения присутствия сверхмассивной черной дыры.
Фабио Пакуччи, ведущий автор исследования ApJ Letters, сказал: «Черные дыры — очень неуловимые объекты, и иногда им нравится играть с нами в прятки. Лучи света не могут покинуть свой горизонт событий, но окружающая среда вокруг них может быть чрезвычайно яркой — если в их гравитационный колодец попадает достаточно материала. Но если черная дыра не аккрецирует массу, она не излучает света, и ее становится невозможно обнаружить с помощью наших телескопов».
«Это проблема с Leo I — карликовая галактика, настолько лишенная газа, доступного для аккреции, что ее часто называют «ископаемым». Так неужели мы оставим надежду увидеть его? Возможно нет."
«В нашем исследовании мы предположили, что небольшое количество массы, потерянной из-за звезд, блуждающих вокруг черной дыры, может обеспечить скорость аккреции, необходимую для ее наблюдения. Старые звезды становятся очень большими и красными — мы называем звезды красными гигантами. Красные гиганты обычно имеют сильные ветры, которые уносят часть своей массы в окружающую среду. Пространство вокруг Leo I*, похоже, содержит достаточное количество этих древних звезд, чтобы его можно было наблюдать».
Ави Лоэб, соавтор исследования, сказал: «Наблюдение за Leo I* может стать прорывом. Это будет вторая ближайшая сверхмассивная черная дыра после той, что находится в центре нашей галактики, с очень похожей массой, но расположенная в галактике, которая в тысячу раз менее массивна, чем Млечный Путь. Этот факт бросает вызов всему, что мы знаем о совместной эволюции галактик и их центральных сверхмассивных черных дыр. Как такой крупный ребенок родился от худощавого родителя?»
«В случае с Leo I мы ожидаем гораздо меньшую черную дыру. Вместо этого, Лео, я, кажется, содержит черную дыру в несколько миллионов раз больше массы Солнца, подобную той, что находится в Млечном Пути. Это захватывающе, потому что наука обычно продвигается вперед больше всего, когда происходит неожиданное».
Пакуччи — сказал, «Итак, когда мы можем ожидать изображения черной дыры?»
— Мы еще не там.
«Leo I* играет в прятки, но излучает слишком много радиации, чтобы долго оставаться незамеченным».
Исследование опубликовано сегодня в Письма из астрофизического журнала.
