РЕЧЬ О ЧЕРНЫХ ДЫРАХ: МАЛЫЕ ГАЛАКТИКИ МОГУТ БЫТЬ БЕЗ СУПЕРМАССИВНЫХ ЧЕРНЫХ ДЫР
В последние десятилетия ученые пришли к выводу, что в центрах крупных галактик находятся супермаасивные черные дыры (СМЧД), масса которых может достигать миллиардов солнечных масс. Однако новое исследование, основанное на данных, полученных с помощью рентгеновского телескопа NASA Chandra, показывает, что большинство карликовых галактик не имеют таких центров. Это открытие вызывает необходимость пересмотра нашего понимания структуры галактик и их эволюции.
КАКИМ ОБРАЗОМ ДЕЛАЛИСЬ НАБЛЮДЕНИЯ
Международная команда астрономов, включающая исследователей из различных учреждений, провела анализ более 1600 галактик, наблюдаемых с помощью Chandra в течение двух десятилетий. В их исследовании участвовали астрономы из NASA, Института гравитации и космоса, а также других признанных научных учреждений. Данные показывают, что более 90% массивных галактик имеют яркие рентгеновские источники в центрах, что, в свою очередь, указывает на наличие СМЧД.
В то время как массивные галактики демонстрируют активность в рентгеновских лучах, у исследователей возникли вопросы о меньших карликовых галактиках, которые, как правило, не показывают ярких источников в этом диапазоне. Основной вопрос состоял в том, есть ли у них СМЧД или же рентгеновское излучение слишком слабое для обнаружения.
ДВЕ ГИПОТЕЗЫ: УДИВЛЯЮЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Астрономы рассмотрели две основные гипотезы для объяснения этих фактов. Первая гипотеза предполагает, что в карликовых галактиках действительно значительно меньше черных дыр, чем в более массивных. Вторая гипотеза базируется на предположении, что рентгеновское излучение слишком слабое, чтобы быть обнаруженным телескопами. В результате их исследований ученые пришли к выводу, что лишь около 30% карликовых галактик могут содержать СМЧД.
Пока карликовые галактики проигрывают в соревновании за количество черных дыр, астрономы обнаружили также дефицит в рентгеновском излучении, которое нельзя объяснить уменьшением падающего на черную дыру вещества. Это открытие приводит к выводу о том, что в значительной части маломассивных галактик СМЧД просто не существует.
ТЕОРИИ ФОРМИРОВАНИЯ ЧЕРНЫХ ДЫР
На данный момент существуют две основные теории о формировании СМЧД. Первая, теория прямого коллапса черной дыры (DCBH), предполагает, что огромные газовые облака могут напрямую коллапсировать, создавая черные дыры, имеющие массу в тысячи раз превышающую солнечную. Вторая, теория звездообразующих семян черных дыр (SCS), предполагает, что массивные звезды коллапсируют для создания черных дыр, которые затем сливаются, чтобы образовать более крупные черные дыры и, в конечном итоге, СМЧД.
ОТКРЫТИЕ СОВРЕМЕННОЙ АСТРОНОМИИ
Исследование подтверждает теорию DCBH, подтверждая предположение о том, что карликовые галактики лишены СМЧД в силу своей массы. Если подтвердится, что их действительно меньше, это будет означать, что менее массивные галактики становятся редкими источниками гравитационных волн, порождаемых слиянием черных дыр. Это открытие представляет собой ценную информацию о том, как новые и будущие обсерватории, такие как Лазерная интерферометриальная антенна (LISA), смогут исследовать небо и искать черные дыры в карликовых галактиках.
Заключение об этом открытии может привести к новому взгляду на космос, его структуру и эволюцию. Каждый новый результат научных исследований добавляет страницу в нашу книгу знаний о Вселенной, открывая невероятные детали о том, как все устроено и как мы можем прокладывать путь к будущим исследованиям.
