Астрофизикам удалось обнаружить огромную черную дыру прямо в центре маленькой галактики поблизости от нашего Млечного Пути. Новое исследование показывает, что ее масса составляет около 450 тыс. солнц, что заставляет пересмотреть привычные теории формирования небольших галактик. Работа опубликована в престижном научном издании Astrophysical Journal Letters.
Segue 1 — одна из самых миниатюрных и слабых галактик-спутников нашей собственной, расположена всего в 75 тыс. световых лет от Земли. Она настолько мала, что долгое время считалось невозможным объяснить, почему она вообще существует, ведь совокупная сила притяжения немногих имеющихся там звезд никак не способна удержать систему целой. Предполагали, что ключевую роль играет невидимая темная материя, создающая мощное гравитационное поле вокруг галактики.
Но новые расчеты показывают совсем иную картину. Ученые смоделировали движение звезд в Segue 1 и поняли, что наиболее точные результаты дает сценарий, в котором центральное положение занимает огромная черная дыра весом почти полмиллиона солнц.
Исследования проводились в обсерватории Макдональда при Техасском университете, а отчет опубликован совместно с коллегами из других научных учреждений.
Ведущий исследователь Натаниэл Лухан поясняет важность открытия:
«Наше открытие переворачивает представление о динамике карликовых галактик и шаровых скоплений — теперь мы обязаны учитывать не только влияние темной материи, но и присутствие крупных черных дыр».
Ранее предполагалось, что подобные системы держатся исключительно благодаря наличию огромного количества невидимой темной материи. Однако новые вычисления говорят обратное: именно гигантская черная дыра обеспечивает необходимую силу тяжести, удерживая звезды на своих местах.
Масса найденной черной дыры оказалась гораздо больше, чем предсказывали прежние гипотезы. Как подчеркнул соавтор исследования профессор Карл Гебхардт, вес черной дыры превышает общую массу всех звёзд галактики примерно в 10 раз — подобное соотношение практически уникально среди известных науке объектов.
Таким образом, находка вызывает необходимость заново осмыслить эволюционные процессы маленьких галактик. Возможно, Segue 1 представляет собой древнюю популяцию компактных ранних галактик, содержащих крупные черные дыры и минимальное количество звезд.
Такие объекты могли активно формироваться на начальных этапах развития Вселенной, представляя своего рода прототип современных больших галактик.
Кроме того, расположение Segue 1 рядом с нашим Млечным Путем открывает уникальную возможность изучения ее прошлого: вероятно, раньше эта галактика была крупнее, но постепенно лишилась значительной части звезд, поглощённых более мощным соседом. Таким образом, изучение Segue 1 позволит лучше разобраться в процессах роста и трансформации первых галактик.