Обнаружена новая черная дыра в 17 млрд раз тяжелее Солнца

Американские ученые обнаружили сверхмассивную черную дыру, размеры которой превышают замеры Солнца в 17 миллиардов раз. По состоянию на сегодняшний день, это самый крупный космический объект, известный человечеству.

Астрономы сумели выявить одну из самых больших сверхмассивных чёрных дыр за всю историю исследований космоса. Её масса составляет 17 миллиардов солнечных масс, а расположилась она в совершенно неожиданном месте — в центре галактики, которая находится в тихом и спокойном месте Вселенной. Наблюдения, которые проводились с помощью орбитального телескопа «Хаббл» и наземного «Джемини» на Гавайях, указали, что эти космические монстры могут быть распространены шире в космическом пространстве, чем это сейчас предполагалось.

До сих пор самые большие сверхмассивные чёрные дыры — те, которые имеют массу более чем 10 миллиардов Солнц — были обнаружены только в ядрах очень больших галактик в центрах массивных галактических скоплений. Теперь же, международная команда астрономов сумела обнаружить сверхкрупную чёрную дыру в центре относительно изолированной галактики NGC 1600. Она относится к классу эллиптических и расположена не в скоплении галактик, а в небольшой группе, количество объектов которой не превышает и двадцати штук. Эта группа расположена на расстоянии 200 миллионов световых лет в созвездии Эридан.

«Даже притом что у нас раньше были намёки на то, что NGC 1600 могла содержать в себе массивный объект, мы были очень удивлены, что чёрная дыра в ней в десять раз массивнее, чем мы предполагали, основываясь на массе галактики», — объясняет ведущий автор исследований Йенс Томас из Института внеземной физики имени Макса Планка.

Основываясь на предыдущих наблюдениях «Хаббла» за сверхмассивными чёрными дырами, астрономы сумели вычислить корреляцию между массой чёрной дыры и массой центральной выпуклости галактики (балджа) — чем больше балдж, тем более массивная чёрная дыра ожидается в исследуемой галактике. Но то, что происходит с объектом NGC 1600, говорит о том, что эти предположения не совсем хорошо стыкуются с чрезвычайно массивными чёрными дырами. Получается так, что они составляют намного большую часть массы галактики-хозяина.

NGC-1600
Изображение галактики NGC 1600 от наземного телескопа (общий план) и космической обсерватории «Хаббл» (врезка). Источник: NASA, ESA, Digital Sky Survey 2

Выявление такой чёрной дыры заставляет астрономов задаваться вопросом: являются ли такие объекты более распространёнными во Вселенной, чем сейчас принято считать? Во Вселенной обнаружено довольно много галактик размером с NGC 1600, которые находятся в галактических группах среднего размера. Исследователи оценивают, что эти небольшие группы встречаются во Вселенной примерно в пятьдесят раз чаще, чем большие, плотные скопления. Таким образом, возникает один вопрос: действительно ли сейчас была обнаружена лишь вершина айсберга? Может быть, в тех средних группах находится ещё больше этих космических монстров?
Предполагается, что изучаемая чёрная дыра смогла вырасти посредством слияния с другой сверхмассивной дырой, находящейся в другой галактике. Затем она могла набирать свой вес, поглощая газ, направляющийся к ядру галактики из-за дальнейших слияний. Таким образом автоматически можно объяснить, почему NGC 1600 находится в малонаселённой области Вселенной, и почему она по крайней мере в три раза ярче, чем её ближайшие соседи.

Поскольку эта чёрная дыра в настоящее время бездействует, астрономы смогли обнаружить её и взвесить только по измерениям скорости движения звёзд, расположившихся в непосредственной близости от неё. Помог в этом 8-метровый телескоп «Джемини-Север». Используя эти данные, учёные обнаружили, что звёзды, расположенные на расстоянии 3000 световых лет от ядра NGC 1600, движутся так, как будто в далёком прошлом в нём содержалось много звёзд. Это указывает на то, что большинство звёзд в этой области были выброшены из центра галактики.

Архивные изображения от «Хаббла», полученные спектрометром ближнего инфракрасного диапазона NICMOS, подтверждают мысль о том, что две сливающиеся сверхмассивные чёрные дыры в прошлом могли выбросить звёзды. Изображения NICMOS показали, что ядро галактики необычно тусклое, это указывает на нехватку звёзд близко к галактическому центру. Исследователи говорят, что из центральной области NGC 1600 могла быть выброшена масса звёзд, равная 40 миллиардам Солнц. Эта масса сопоставима с выбросом всего диска нашего Млечного Пути.

Эта работа проводилась в рамках обзора MASSIVE, стартовавшего в 2014 году, который предназначен для измерения массы звёзд, тёмной материи и центральной чёрной дыры в ста самых массивных ближайших к нам галактик, масса которых составляет более 300 миллиардов солнечных масс, расположившихся в пределах 350 миллионов световых лет от Земли

По информации The Hubble European Space Agency Information Centre.