Астрономы нашли сверхмассивную черную дыру в крошечной галактике

Астрономы обнаружили сверхмассивную черную дыру в центре галактики Fornax UCD3, которая относится к редкому классу ультракомпактных карликов. По размерам она почти не уступает той, что находится в центре Млечного Пути, сообщается в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Краткий перевод размещен на n+1.

Первые ультракомпактные галактики были обнаружены еще в 1990-е годы. Они отличаются крайне высокой плотностью звездного населения и небольшим диаметром — обычно он составляет всего 200−300 световых лет (для сравнения, предполагаемый диаметр Млечного Пути равен примерно 160 тысячам световых лет).

Недавно стало известно, что в их центре могут находиться центральные черные дыры. Однако если в «нормальных» галактиках они обычно составляют около 0,3 процента от общей массы, то в ультракомпактных карликах это значение может быть намного выше.

Галактика Fornax UCD3 расположена в скоплении Печи на удалении примерно 68 миллионов световых лет. Астрономы под руководством Антона Афанасьева из Московского государственного университета использовали данные инфракрасного спектрографа интегрального поля SINFONI, установленного на одном из телескопов VLT в Чили.

Ученые проанализировали спектр Fornax UCD3 и установили зависимость между изменением скоростей звезд (дисперсией скоростей) и их удаленностью от центра галактики. Если в галактике присутствует крупный объект, например сверхмассивная черная дыра, то под действием ее гравитации дисперсия скоростей — разница между скоростями самых медленных и самых быстрых звезд — возрастет. Именно такое явление и зарегистрировали астрономы.

Затем астрономы сравнили полученные данные с динамическими моделями, построенными на основе предположения, что в центре галактики находится сверхмассивная черная дыра. Наиболее близкой к данным наблюдений оказалась модель, в которой ее масса составляла 3,5 миллиона солнечных — то есть 4 процента от общей массы галактики.