W odkryciu, które może wywrócić do góry nogami teorie o tworzeniu supermasywnych czarnych dziur, astronomowie zauważyli jedną z tych bestii w maleńkiej galaktyce o średnicy zaledwie 157 lat świetlnych - około 500 razy mniejszej niż Droga Mleczna.
Klinkier będzie, jeśli zespół znajdzie więcej takich czarnych dziur i nad tym już zaczynają pracować po odkryciu wewnątrz galaktyki M60-UCD1. Galaktyka ultrakompaktowa jest jedną z zaledwie około 50 znanych astronomom w najbliższych gromadach galaktyk.
„To bardzo przypomina szpilkę na niebie” - powiedział główny badacz Anil Seth, astrofizyk z University of Utah, M60-UCD1 podczas internetowej konferencji prasowej we wtorek (16 września).
Seth powiedział, że zdał sobie sprawę, że dzieje się coś wyjątkowego, gdy zobaczył wykres ruchów gwiazdowych w M60-UCD1, na podstawie danych z Północnego Teleskopu Gemini na Hawajach. Gwiazdy w centrum galaktyki krążyły znacznie szybciej niż te na brzegu. Prędkość była nieoczekiwana, biorąc pod uwagę rodzaj gwiazd znajdujących się w galaktyce.
„Natychmiast, gdy zobaczyłem mapę ruchów gwiazd, wiedziałem, że widzimy coś ekscytującego” - powiedział Seth. „Od razu wiedziałem, że jest interesujący wynik”.
W swojej klasie wagowej M60-UCD1 jest wyjątkowy. W ubiegłym roku Seth był drugim współautorem grupy, która ogłosiła, że jest to najgęstsza pobliska galaktyka, z gwiazdami wypełnionymi 25 razy bliżej niż w Drodze Mlecznej. Jest to również jeden z najjaśniejszych, jakie znają, na co pomaga względna bliskość galaktyki do Ziemi. Znajduje się w odległości około 54 milionów lat świetlnych, podobnie jak masywna galaktyka, którą krąży: M60. Dwie galaktyki dzieli od siebie tylko 20 000 lat świetlnych.
Wiadomo, że supermasywne czarne dziury czają się w centrach większości większych galaktyk, w tym Drogi Mlecznej. Jednak to, jak się tam dostali, nie jest jasne. Znalezienie wewnątrz M60-UCD1 jest szczególnie intrygujące, biorąc pod uwagę względny rozmiar czarnej dziury względem samej galaktyki. Czarna dziura stanowi około 15% masy galaktyki, a jej masa odpowiada 21 milionom słońc. Natomiast czarna dziura Drogi Mlecznej zajmuje mniej niż procent masy naszej galaktyki.
Biorąc pod uwagę, że niewiele galaktyk ultrakompaktowych jest znanych astronomom, niektóre podstawowe właściwości są tajemnicą. Na przykład masa tych typów galaktyk jest zwykle wyższa niż oczekiwano na podstawie ich światła gwiazd.
Niektórzy astronomowie sugerują, że dzieje się tak, ponieważ mają więcej masywnych gwiazd niż inne typy galaktyk, ale Seth powiedział, że pomiary gwiazd w obrębie M60-UCD1 (w oparciu o ich ruch orbitalny) pokazują normalne masy. Dodatkowa masa zamiast tego pochodzi z czarnej dziury, argumentuje, i prawdopodobnie będzie tak również w przypadku innych galaktyk ultrakompaktowych.
„To nowe miejsce do poszukiwania czarnych dziur, które wcześniej nie zostały rozpoznane”, powiedział, ale przyznał, że idea czarnych dziur istniejących w podobnych galaktykach nie zostanie powszechnie zaakceptowana, dopóki zespół nie znajdzie więcej znalezisk. Alternatywnym wyjaśnieniem czarnej dziury może być zestaw gwiazd o niskiej masie lub gwiazd neutronowych, które nie wydzielają dużo światła, ale Seth powiedział, że ich liczba wymagana w M60-UCD1 jest „nieuzasadniona wysoka”.
Jego zespół planuje przyjrzeć się kilku innym galaktykom ultrakompaktowym, takim jak M60-UCD1, ale być może tylko siedem do ośmiu innych będzie wystarczająco jasnych z Ziemi, aby wykonać te pomiary. (Dalsze prace prawdopodobnie wymagałyby takiego instrumentu, jak nadchodzący Teleskop Trzydziestometrowy). Ponadto Seth interesuje się badaniami nad gromadami kulistymi - ogromnymi zbiorami gwiazd - i planuje w przyszłym miesiącu odwiedzić Hawaje w poszukiwaniu czarnych dziur te obiekty również.
Wyniki zostały opublikowane dzisiaj (17 września) w czasopiśmie Nature.
