Астрономы обнаружили довольно странное несоответствие в центре далекой галактики - оно содержит две сверхмассивные черные дыры, но одна из этих черных дыр «голая» и окружена всего несколькими звездами. В противоположность, сестра этой черной дыры просто жужжит от скопления звезд.
Это открытие, по наблюдениям космического телескопа Хаббла и рентгеновской обсерватории Чандра НАСА, заставило астрономов сильно задуматься: почему некоторые черные дыры обладают скоплением звезд, окружающих их, в то время как другие этого лишены? Кроме того, как этот контраст повлияет на характер эволюции черной дыры и, каким образом это влияет на эволюцию целых галактик?
Как сообщает Discovery News, ранее на этой неделе первым ключом к нечетной разнице в SDSS J1126+2944 является то, что именно эта специфическая галактика является результатом слияния галактик. Слияния происходят, когда две (или более) галактики сталкиваются и попадают в ловушку их взаимного гравитационного колодца. Некоторые звезды разбросаны в драматическом потрясении, но по большей части, звезды смешиваются, а затем оседают (обретают свое место). (Считается, что массивные галактики, как Млечный Путь на самом деле являются разобранными остатками многих небольших галактик).
В конце концов, сверхмассивные черные дыры, которые, как полагают, скрываются в ядрах большинства галактик во Вселенной, могут сами сливаться, создавая супер-сверхмассивные черные дыры. Это неизбежная часть роста черной дыры в эволюции галактик.
Но в случае SDSS K1126+2944, две черные дыры все еще находятся на некотором расстояние друг от друга и были представлены в новом исследовании на этой неделе на Американском астрономическом обществе (AAS) во время встречи Киссимми, штат Флорида, и опубликованы в Astrophysical Journal. Исследователи бросили все свои силы, чтобы понять, почему одна из черных дыр обладает населением звезд - особенность, которая, несомненно, будет влиять на его запас падающего вещества.
«Одна черная дыра голодала, и имеет в 500 раз меньше звезд, связанных с ней, чем с другой черной дырой, - сказал ведущий исследователь Джули Комерфорд, Колорадо, университет Боулдер. – «Вопрос в том, почему существует такое расхождение».
Комерфорд считает, что существует две возможности. Прежде всего, во время слияния двух галактик, приливные и гравитационные силы разорвали окрестности черной дыры и рассеяли окружающие его звезды. Но есть еще одно довольно любопытное объяснение, которое может заполнить пробел в наших знаниях о том, как растут черные дыры.
В астрофизике мы знаем, что в основном черные дыры имеют от 5 до 100 солнечных масс, которые остаются позади после того, как массивная звезда идет к сверхновой и мы знакомы со «сверхмассивными» черными дырами в ядрах галактик, имеющих массу от пары сотен тысяч до миллионов (или даже миллиардов) солнечных масс. Вы, возможно, заметили, что есть огромный разрыв в массе между этими двумя типами черных дыр. Если черные дыры начинают с малых размеров и растут более массивными в течение времени, какие типы черной дыры формирует мост между звездной массой черных дыр и сверхмассивными монстрами?
Астрономы были в поисках «промежуточных масс» черных дыр (IMBHs), чтобы заполнить этот пробел, и, зная преобладание звездной массы и сверхмассивных черных дыр, там должно быть много IMBHs. В основном средние черные дыры на их пути становятся сверхмассивными. Но есть только горстка кандидатов и это просто странно. Если наши теории эволюции черной дыры верны, мы не должны испытывать трудностей в отслеживании промежуточных черных дыр, которые подпадают в диапазон масс от 100 до миллиона солнечных масс. Являются ли их выбросы просто трудными для нашего понимания, чтобы их обнаружить? Или отсутствие данных наблюдений ключ к их редкости?
Промежуточные массы черных дыр слишком массивные, чтобы быть сформированными при взрыве массивных звезд, так что они, вероятно, будут объектами, которые медленно образовались в результате слияний черных дыры и процессов массовой аккреции в течение миллиардов лет. Некоторые наблюдения низкой светимости активных ядер галактик и обнаруженные ультра-светящиеся рентгеновские источники (УРИ) в соседних галактиках также являются важными ключами к решению этого вопроса. Кроме того, считается, что карликовые галактики содержат черные дыры промежуточных масс в их ядрах. Карликовые галактики имеют более низкую плотность, чем звезды более массивных галактик.
Может быть, что «голая» черная дыра в SDSS J1126+2944, на самом деле это промежуточная масса черной дыры, которая возникла внутри разобранной карликовой галактики?
«Теория прогнозирует, что промежуточные черные дыры должны существовать, но их трудно определить, потому что мы не знаем точно, где искать», - говорит соавтор Скотт Бароуз, также из Университета Колорадо, Боулдер. – «Эта необычная галактика может обеспечить редкую возможность взглянуть на одну из этих промежуточных масс черных дыр».
