Астрономы находят блуждающие массивные черные дыры в карликовых галактиках

Концепция художника о карликовой галактике, ее форма искажена, скорее всего, прошлым взаимодействием с другой галактикой, и массивной черной дырой на ее окраине (отступление). Черная дыра притягивает материал, который образует вращающийся диск и генерирует струи материала, движущиеся наружу.
Концепция художника о карликовой галактике, ее форма искажена, скорее всего, прошлым взаимодействием с другой галактикой, и массивной черной дырой на ее окраине (отступление). Черная дыра притягивает материал, который образует вращающийся диск и генерирует струи материала, движущиеся наружу.

Астрономы, стремящиеся узнать о механизмах, которые сформировали массивные черные дыры в ранней истории Вселенной, получили важные новые подсказки с открытием 13 таких черных дыр в карликовых галактиках на расстоянии менее миллиарда световых лет от Земли.

Эти карликовые галактики, более чем в 100 раз менее массивные, чем наш Млечный Путь, являются одними из самых маленьких галактик, в которых имеются массивные черные дыры. Ученые ожидают, что черные дыры в этих меньших галактиках в среднем примерно в 400 000 раз больше массы нашего Солнца.

«Мы надеемся, что изучение их и их галактик даст нам понимание того, как подобные черные дыры в ранней Вселенной формировались, а затем росли в результате слияния галактик в течение миллиардов лет, создавая сверхмассивные черные дыры, которые мы видим в более крупных галактиках сегодня, с массами Во много миллионов или миллиарды раз Солнце “, – сказала Эми Рейнс из Университета штата Монтана.

Рейнс и ее коллеги использовали очень большой массив Карла Дж. Янски (VLA) Национального научного фонда, чтобы сделать открытие, о котором они сообщают на собрании Американского астрономического общества в Гонолулу, Гавайи.

Рейнс и ее сотрудники использовали VLA, чтобы обнаружить первую массивную черную дыру в галактике звездных вспышек карликов в 2011 году. Это открытие стало неожиданностью для астрономов и подстегнуло поиск по радио.

Ученые начали с выбора образца галактик из Атласа НАСА-Слоан, каталога галактик, сделанного с помощью телескопов видимого света. Они выбрали галактики со звездами, масса которых в 3 раза превышает массу Солнца, примерно равную Большому Магеллановому Облаку, маленькому спутнику Млечного Пути. Из этого образца были отобраны кандидаты, которые также появились в опросе Национальной радиоастрономической обсерватории «Слабые изображения радио-неба на двадцать сантиметров» (FIRST), проведенном в период с 1993 по 2011 год.

Затем они использовали VLA для создания новых и более чувствительных изображений высокого разрешения для 111 выбранных галактик.

«Новые наблюдения VLA показали, что 13 из этих галактик имеют веские доказательства массивной черной дыры, которая активно поглощает окружающий материал. Мы были очень удивлены, обнаружив, что примерно в половине из этих 13 галактик черная дыра находится не в центре галактики, в отличие от случая в более крупных галактиках “, сказал Рейнс

Ученые сказали, что это указывает на то, что галактики, вероятно, слились с другими ранее в своей истории. Это согласуется с компьютерным моделированием, предсказывающим, что примерно половина массивных черных дыр в карликовых галактиках будет обнаруживаться блуждающими на окраинах их галактик.

«Эта работа научила нас, что мы должны расширить наши поиски массивных черных дыр в карликовых галактиках за пределами их центров, чтобы получить более полное понимание населения и узнать, какие механизмы помогли сформировать первые массивные черные дыры в ранней Вселенной», – сказал Рейнс ,

Рейнс работал с Джеймсом Кондоном из Национальной радиоастрономической обсерватории; Джереми Дарлинг из Университета Колорадо, Боулдер; и Дженни Грин из Принстонского университета. Астрономы публикуют свои результаты в Астрофизическом журнале .

Национальная радиоастрономическая обсерватория является учреждением Национального научного фонда, действующим в рамках соглашения о сотрудничестве от Associated Universities, Inc.


Источник истории:

Материалы предоставлены Национальной радиоастрономической обсерваторией . Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.


Ссылка на журнал :

  1. Эми Рейнс, Джеймс Кондон, Джереми Дарлинг, Дженни Грин. Новый образец (блуждающих) массивных черных дыр в карликовых галактиках из радионаблюдений высокого разрешения . Astrophysical Journal , 2020 [ ссылка ]