Decennier av studier visar att de flesta massiva galaxer har ett supermassivt svart hål i mitten, och massan av det svarta hålet är en tiondels procent av den totala massan av sfäroiden av stjärnor som omger det.
En metod för att observera vad som kan vara det näst närmaste supermassiva svarta hålet till jorden har föreslagits av två astrofysiker vid Centrum för astrofysik | Harvard och Smithsonian. Det supermassiva svarta hålet, som inryms av dvärggalaxen Leo I, har en massa som är tre miljoner gånger större än sol.
Det supermassiva svarta hålet Leo I* föreslogs först av ett oberoende team av astronomer i slutet av 2021. Astronomerna märkte att stjärnorna tog fart när de närmade sig galaxens centrum, men direkt avbildning av emission från det svarta hålet var omöjligt.
Nu föreslår CfA-fysikerna Fabio Pacucci och Avi Loeb en ny metod för att bekräfta närvaron av det supermassiva svarta hålet.
Fabio Pacucci, en huvudförfattare till ApJ Letters-studien, sa: "Svarta hål är mycket svårfångade föremål, och ibland tycker de om att leka kurragömma med oss. Ljusstrålar kan inte fly från deras händelsehorisonter, men miljön runt dem kan vara extremt ljus - om tillräckligt med material faller ner i deras gravitationsbrunn. Men om ett svart hål inte samlar på sig massa i stället avger det inget ljus och blir omöjligt att hitta med våra teleskop.”
"Detta är utmaningen med Leo I - en dvärggalax som är så saknad på gas tillgänglig att ansamlas att den ofta beskrivs som ett "fossil." Så, ska vi ge upp något hopp om att observera det? Kanske inte."
"I vår studie föreslog vi att en liten mängd massa som förloras från stjärnor som vandrar runt det svarta hålet kunde ge den ackretion som behövs för att observera det. Gamla stjärnor blir väldigt stora och röda — vi kallar röda jättestjärnor. Röda jättar har vanligtvis starka vindar som bär en bråkdel av sin massa till miljön. Utrymmet runt Leo I* tycks innehålla tillräckligt mycket av dessa forntida stjärnor för att göra det observerbart.”
Avi Loeb, studiens medförfattare, sa: ”Att observera Leo I* kan vara banbrytande. Det skulle vara det näst närmaste supermassiva svarta hålet efter det i mitten av vår galax, med en mycket liknande massa men värd för en galax som är tusen gånger mindre massiv än Vintergatan. Detta faktum utmanar allt vi vet om hur galaxer och deras centrala supermassiva svarta hål samutvecklas. Hur kom det sig att en så överdimensionerad bebis föddes från en smal förälder?”
”I fallet med Leo I skulle vi förvänta oss ett mycket mindre svart hål. Istället, Lejon, I verkar innehålla ett svart hål några miljoner gånger solens massa, liknande det som Vintergatan är värd för. Det här är spännande eftersom vetenskapen vanligtvis går mest framåt när det oväntade händer.”
Pacucci sade, "Så, när kan vi förvänta oss en bild av det svarta hålet?"
"Vi är inte där än."
"Leo I* leker kurragömma, men den avger för mycket strålning för att förbli oupptäckt länge."
Studien publiceras idag i Astrophysical Journal Letters.
