Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 23.06.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

M60-UCD1 - ультракомпактная карликовая галактика, содержащая супермассивную черную дыру

M60-UCD1 — ультракомпактная карликовая галактика, содержащая супермассивную черную дыру
shortstoryf

Астрономы из Университета Юты обнаружили, что одна ультракомпактная карликовая галактика содержит в своем ядре супермассивную черную дыру. На сегодняшний день, это самая маленькая галактика, обладающая таким сверхмассивным объектом внутри себя. Это открытие предполагает, что огромные черные дыры могут быть распространены шире, чем это принято считать сейчас.

«Эта галактика — самый маленький и самый легкий объект, о котором мы знаем, что он содержит супермассивную черную дыру. К тому же эта галактика сильнее всех остальных испытывает на себе влияние своей собственной черной дыры», — Анил Сет, ведущий автор исследований.

В своей работе астрономы использовали помощь телескопа Джемини-Север (Gemeni North) — 8-метрового телескопа оптического и инфракрасного диапазонов, расположившегося на гавайской горе Мауна-Кеа. Еще использовались снимки галактики, полученные космическим телескопом Хаббл. Все эти приборы вместе позволили обнаружить, что у маленькой изучаемой галактики M60-UCD1 есть черная дыра с массой, равной 21 миллиону Солнц. Это открытие показывает, что во Вселенной могут существовать десятки тысяч других карликовых галактик, которые, вероятно, также содержат в себе сверхмассивные черные дыры. А эти галактики-карлики могут быть, в свою очередь, остатками больших галактик, которые были выброшены в космическое пространство в результате космических столкновений.

«Мы просто не может предположить ни один другой способ, с помощью которого такая маленькая галактика может иметь такую большую черную дыру. В космосе есть множество подобных ультракомпактных карликовых галактик, и потенциально каждая из них может содержать такую же большую черную дыру», — Анил Сет

Черные дыры появляются на месте погибших звезд или звездных скоплений. В результате сильнейшего гравитационного притяжения даже частицы света не могут ее покинуть, если они пересекли горизонт события черной дыры. Но бывает и так, что сама дыра извергает в две противоположные стороны джеты, которые мы видим в форме рентгеновского и других видов излучения. Супермассивными черными дырами называют те, которые имеют массу по крайней мере 1 миллион Солнечных. Как думают ученые, такие дыры располагаются в центрах многих галактик. Так, например, у центральной супермассивной черной дыры в Млечном пути есть масса в 4 миллиона солнечных. И пусть эта цифра кажется очень большой, все же она составляет всего 0.01 процента от полной массы Галактики, которая равна 50 миллиардам солнечных масс. В сравнении с нашей галактикой, супермассивная черная дыра в центре ультракомпактной карликовой галактики M60-UCD1 в пять раз массивнее нашей черной дыры, с массой в 21 миллион Солнечных, и составляет ошеломляющие 15 процентов от массы всей галактики в 140 миллионов Солнц. Это довольно удивительно, учитывая, что Млечный путь в 500 раз больше и более чем в 1000 раз массивнее чем M60-UCD1.

M60-UCD1

В центре галактика M60, а внизу показана ультракомпактная карликовая галактика M60-UCD1. Снимок Хаббла. Источник: NASA/Space Telescope Science Institute/European Space Agency

«Мы предполагаем, что когда-то давно она была очень большой галактикой, возможно с 10 миллиардами звезд в ней, но она как-то прошла очень близко от центра еще большей галактики M60, и в результате этого процесса все звезды и темная материя были оторваны и стали частью M60. Это могло произойти, может быть, и 10 миллиардов лет назад, мы точно не знаем».

Сет говорит, что ультракомпактная карликовая галактика M60-UCD1 может быть обречена, хотя он не может сказать, когда именно она будет уничтожена, потому что не известна ее орбита вокруг галактики M60. M60 является одной из самых больших галактик в местной Вселенной. В конечном счете малая галактика сольется с большой, и когда это произойдет, их черные дыры так же сольются. Известно, что M60 так же притягивает к себе еще один объект — галактику NGC4647, которая в 25 раз легче ее.

Ультракомпактные карликовые галактики содержат в себе одни из самых плотных звездных скоплений во Вселенной. M60-UCD1 является самой массивной из всех. Диапазон их размеров ограничен несколькими сотнями световых лет (приблизительно несколько тысяч триллионов километров). Для сравнения, диаметр Млечного пути 100000 световых лет. Изучаемая галактика находится на расстоянии примерно 54 миллиона световых лет от Земли, но ее расстояние от M60 «всего» 22000 световых лет, что меньше расстояния Солнечной системы до центра Млечного пути. Астрономы долго дискутировали по поводу того, являются ли эти галактики бывшими центрами или ядрами других галактик, которые были оторваны во время былых столкновений, или они сами сформировались изначально в виде шаровых звездных скоплений приблизительно из 100000 звезд, родившихся вместе. В нашем Млечном пути приблизительно 200 шаровых скоплений, у некоторых галактик их тысячи.

Астрономы, с помощью телескопа Джемини-Север оценили скорость и направление движения звезд в галактике M60-UCD1, что показало, что галактика содержит значительно больше массы, чем ожидалось согласно анализу количества света, который она испускает. Звезды в центре галактики вращаются вокруг ядра со скоростями быстрее 500000 километров в час, это быстрее, чем обычные скорости движения звезд без влияния черной дыры. Существует альтернативная теория, которая гласит, что M60-UCD1 не имеет супермассивной черный дыры. Вместо нее ядро галактики населено огромным количеством тусклых массивных звезд. Но Сет говорит, что этот вариант команда рассмотрела. С помощью все того же телескопа Джемини-Север, а так же архивных фотографий Хаббла, им удалось установить, что большая масса сконцентрирована именно в центре галактики, что прямо указывает на присутствие супермассивной черной дыры. После этого астрофизики совсем поверили в теорию того, что эта карликовая галактика  может быть оторванным ядром другой, большей галактики. Галактика, частью которой была M60-UCD1, имела массу около 10 миллиардов солнечных или приблизительно одну пятую массу Млечного пути.

Формирование карликовой галактики M60-UCD1. Видео начинается с фонового изображения, демонстрирующего снимок телескопа Хаббл, на котором изображена в центре галактика M60, галактика NGC4647 в верхнем правом углу, а M60-UCD1 расположилась в виде маленькой белесой точки в нижнем правом углу. Затем начинается процесс моделирования: показана обычная галактика (желтым и красным), вращающаяся вокруг M60. В течение приблизительно 500 миллионов лет сила гравитации отрывает звезды (красный цвет) от своей галактики, оставляя в итоге ультракомпактную карликовую галактику, известную как M60-UCD1. Источник: Holger Baumgardt, University of Queensland.

По информации Университета Юты.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google