Астрофизики придумали, как рассмотреть невидимую черную дыру в «ископаемой галактике»

At first glance this NASA/ESA Hubble Space Telescope image seems to show an array of different cosmic objects, but the speckling of stars shown here actually forms a single body — a nearby dwarf galaxy known as Leo A. Its few million stars are so sparsely distributed that some distant background galaxies are visible through it. Leo A itself is at a distance of about 2.5 million light-years from Earth and a member of the Local Group of galaxies; a group that includes the Milky Way and the well-known Andromeda galaxy. Astronomers study dwarf galaxies because they are very numerous and are simpler in structure than their giant cousins. However, their small size makes them difficult to study at great distances. As a result, the dwarf galaxies of the Local Group are of particular interest, as they are close enough to study in detail. As it turns out, Leo A is a rather unusual galaxy. It is one of the most isolated galaxies in the Local Group, has no obvious structural features beyond being a roughly spherical mass of stars, and shows no evidence for recent interactions with any of its few neighbours. However, the galaxy’s contents are overwhelmingly dominated by relatively young stars, something that would normally be the result of a recent interaction with another galaxy. Around 90% of the stars in Leo A are less than eight billion years old — young in cosmic terms! This raises a number of intriguing questions about why star formation in Leo A did not take place on the “usual” timescale, but instead waited until it was good and ready. Александр Шереметьев

Исследователи из Гарвард — Смитсоновского центра астрофизики предложили способ проверки существования сверхмассивной черной дыры в центре карликовой галактики Лев I. Если эксперимент по наблюдению за красными гигантами пройдет успешно, это будет первое прямое наблюдение второй ближайшей сверхмассивной черной дыры к Земле.

Лев I — карликовая эллиптическая галактика, которая относится к Местной группе и считается спутником Млечного Пути. В этой галактике почти нет молодых звезд и материала для звездообразования, поэтому ее часто называют «ископаемой». Космические наблюдения за движением звезд свидетельствует, что в центре этой галактики должна размещаться сверхмассивная черная дыра, сопоставимая по размеру со Стрельцом A* — той, что находится в центре нашей галактики.

Карликовая галактика Лев I — слабы объект справа от яркой звезды Регул. Изображение: Scott AnttilaAnttler, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Хотя движения звезд показывают, что в центре карликовой галактики должен находиться массивный объект, напрямую наблюдать эту черную дыру до сих пор не удавалось. Лев I настолько лишен газа, который мог бы аккрецировать на черную дыру, что ей просто нечего излучать, объясняют ученые.

По крайней мере, так считалось ранее. В новой работе ученые предположили, что небольшое количество массы, потерянной из-за звезд, блуждающих вокруг черной дыры, может обеспечить скорость аккреции, необходимую для ее наблюдения.

Исследователи отмечают, что у центра галактики Лев I существует большое количество старых звезд — красных гигантов. У таких звезд обычно сильные ветры, которые уносят часть их массы в окружающую среду. Астрофизики предлагают использовать излучение этого звездного ветра, чтобы наблюдать аккрецию материала на черную дыру. Исследователи будут использовать данные рентгеновской обсерватории «Чандра» и радиотелескопа «Очень большой массив», чтобы подтвердить свою гипотезу.

Наблюдение за Львом I* может стать прорывом. Это будет вторая ближайшая сверхмассивная черная дыра после той, что находится в центре нашей галактики, с очень похожей массой, но расположенная в галактике, которая в тысячу раз менее массивна, чем Млечный Путь.

Ави Леб, соавтор исследования

Читать далее:

Создана навигационная система, которая точнее, чем GPS

Посмотрите на результат «лобового столкновения» двух галактик: это очень редкое явление

Названа главная опасность лунной миссии «Артемида»

На обложке: разреженная структура карликовой галактики Лев I, через которую можно наблюдать другие объекты далекого космоса. Изображение: ESA/Hubble & NASA; Judy Schmidt