Ученые МГУ открыли сверхмассивную черную дыру в центре галактики Fornax UCD3, которая относится к редкому классу ультракомпактных карликов. Результаты работы были опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Об этом сообщается в пресс-релизе, который имеется в распоряжении редакции «Ленты.ру».
Галактика Fornax UCD3 принадлежит к скоплению галактик в созвездии Печь. Она относится к весьма редкому и необычному классу ультракомпактных карликов (UCD). Масса таких карликовых галактик составляет несколько десятков миллионов масс Солнца, а их радиус, как правило, не превышает трехсот световых лет.
Изображение: NASA / STScI / ESO / Afanasiev et al.
В ходе исследования галактики ученые использовали данные инфракрасного спектрографа SINFONI, который установлен на одном из телескопов VLT в Чили. Авторы установили зависимость дисперсии скоростей звезд от радиуса в галактике Fornax UCD3. Дисперсия скоростей показывает, насколько видимые скорости звезд отличаются от среднего значения. В присутствии массивного объекта, такого как черная дыра, звезды начинают двигаться быстрее, причем в произвольных направлениях. В результате их средняя скорость не увеличивается, а вот дисперсия сильно растет. Оказалось, что дисперсия скоростей звезд в центре галактики настолько велика, что объясняется только присутствием массивной черной дыры.
Для оценки массы черной дыры ученые сравнили полученную зависимость скорости и дисперсии с динамическими моделями. выяснилось, что лучше всего с наблюдениями согласуется модель, которая предполагает массу черной дыры в 3,5 миллиона солнечных масс. Ученые также рассмотрели возможность отсутствия черной дыры, но она была исключена со статистической значимостью в три сигмы (99,7 процента).
Это четвертая дыра, обнаруженная в ультракомпактных карликах, и ее масса составляет четыре процента от полной массы галактики. В обычных галактиках это отношение существенно меньше (около 0,3 процента).
Наличие массивных черных дыр в ультракомпактных карликах считается свидетельством в пользу приливного происхождения этих галактик. Обычная галактика нормальных размеров в какой-то период своей эволюции прошла слишком близко от другой, более крупной и массивной галактики. Из-за воздействия приливных сил UCD3 потеряла большую часть звезд, находившихся на периферии, и от нее осталось только компактное ядро.