Исследование показывает, что многие карликовые галактики существуют без сверхмассивных черных дыр

Научное исследование, основанное на более чем двадцатилетних данных рентгеновской обсерватории NASA «Чандра», свидетельствует о том, что многие небольшие галактики могут не иметь сверхмассивной черной дыры в своем центре. Это открытие ставит под сомнение широко распространенное представление о том, что практически все галактики во Вселенной, большие или маленькие, содержат в своем ядре огромную черную дыру.

Группа астрономов изучила более 1600 галактик, от очень крупных, чья масса превышает массу Млечного Пути, до карликовых, обладающих значительно меньшей массой. Полученные данные показывают, что яркий источник рентгеновского излучения в центре, который является признаком активной сверхмассивной черной дыры, присутствует более чем у 90% самых крупных галактик. Однако ситуация для наименьших галактик, чья масса сравнима с массой Большого Магелланова Облака или даже меньше, оказывается совершенно иной: лишь около 30% из них демонстрируют подобные сигналы.

Наблюдаемое рентгеновское излучение возникает, когда газ, падающий на черную дыру, разогревается до чрезвычайно высоких температур. Отсутствие такого излучения может объясняться двумя причинами: либо черная дыра присутствует, но не проявляет достаточной активности, чтобы быть замеченной, либо ее там нет вовсе. Исследователи рассмотрели обе возможности, но склоняются ко второй: многие малые галактики, по всей видимости, лишены центральной черной дыры.

Это открытие имеет важное значение для понимания происхождения самих сверхмассивных черных дыр. Существуют две основные гипотезы их формирования. Согласно первой, они рождаются уже большими в результате прямого коллапса огромных газовых облаков. Вторая предполагает, что они медленно растут, начиная со скромной массы, как черные дыры звездной массы, образовавшиеся после гибели массивных звезд.

Если бы верной была вторая гипотеза, то черные дыры следовало бы обнаруживать и в карликовых галактиках, поскольку массивные звезды, способные их породить, формируются повсеместно. Однако тот факт, что многие из этих галактик не проявляют признаков наличия черной дыры, свидетельствует в пользу альтернативного сценария: самые крупные черные дыры появляются на свет уже обладая значительной массой, и поэтому их формирование проще происходит в более крупных и плотных галактиках.

Таким образом, исследование указывает на то, что сверхмассивные черные дыры могут быть более редким явлением, чем считалось ранее, по крайней мере, в галактиках небольших размеров. Это меняет представления об их рождении и эволюции, особенно в первые миллиарды лет после Большого Взрыва.

Полученные результаты также влияют на прогнозы для будущих астрофизических наблюдений. Если множество карликовых галактик не имеют черных дыр, то и слияний таких черных дыр будет меньше. Это означает сокращение ожидаемого количества соответствующих гравитационно-волновых сигналов для регистрирующих инструментов, таких как предстоящая космическая миссия LISA Европейского космического агентства. Кроме того, реже будут происходить и события приливного разрушения, когда звезда, приблизившись слишком близко к черной дыре, разрывается ее гравитацией.

Более чувствительные телескопы будущего, возможно, смогут обнаружить слабые и небольшие черные дыры, невидимые сегодня. Однако текущие данные «Чандры» убедительно свидетельствуют, что многие малые галактики действительно существуют без них. Этот результат заставляет пересмотреть идею об обязательном наличии сверхмассивной черной дыры в сердце каждой галактики и предлагает новые пути для изучения происхождения этих загадочных объектов. Исследование было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.

Источник: https://new-science.ru/issledovanie-pokazyvaet-chto-mnogie-karlikovye-galaktiki-sushhestvujut-bez-sverhmassivnyh-chernyh-dyr/

карликовые_галактики черные_дыры