Учёные впервые обнаружили своеобразный «зародыш» сверхмассивной чёрной дыры внутри карликовой галактики SDSS J1521+1404, расположенной в созвездии Змеи (голова) на расстоянии в 850 млн световых лет от Земли. Его открытие поможет прояснить историю эволюции самых крупных чёрных дыр Вселенной, так считают в университете Калифорнии в Санта-Крузе (UCSC).
«Наше открытие всколыхнуло всё научное сообщество, так как оно говорит о том, что мы можем использовать вспышки, порождённые приливными разрывами звёзд, не только для поисков чёрных дыр промежуточной массы в спокойных карликовых галактиках, но и для замеров массы этих объектов», — заявил доцент UCSC Райан Фоли.
По текущим представлениям астрономов, в центре почти каждой галактики Вселенной присутствует сверхмассивная чёрная дыра. В прошлом учёные считали, что эти объекты возникли в первые эпохи жизни Вселенной в результате многократных слияний небольших чёрных дыр, что было поставлено под сомнение после того, как обсерватория Hubble обнаружила сразу несколько очень крупных сверхмассивных чёрных дыр в ранней Вселенной.
По этой причине астрофизики-теоретики предполагают, что сверхмассивные чёрные дыры формировались внутри особо плотных регионов ранней Вселенной, где плотность тёмной и видимой материй была достаточно высокой для формирования в карликовых галактиках так называемых «чёрных дыр промежуточной массы». Так учёные называют компактные объекты с массой в десятки тысяч Солнц, последовательные слияния которых предположительно приводят к рождению сверхмассивных чёрных дыр.
За последние годы, как отмечают Фоли и его коллеги, астрономы открыли несколько кандидатов на эту роль в Млечном Пути и в некоторых его близлежащих крупных соседях, однако до настоящего времени учёным не удавалось найти их в спокойных карликовых галактиках. Калифорнийские астрономы и их коллеги из разных стран Европы, Канады, Австралии и Китая получили первые данные такого рода в рамках проекта Young Supernova Experiment (YSE).
Эта наблюдательная инициатива направлена на поиски вспышек сверхновых звёзд и других краткосрочных событий, в ходе которых яркость объектов на ночном небе резко меняется. В их число входят так называемые приливные разрывы звёзд — мощные вспышки света, которые возникают после того, как притяжение чёрной дыры растягивает и разрывает на части сблизившуюся с ней звезду.
Два года назад участники YSE зафиксировали вспышку AT 2020neh, которая была порождена приливным разрывом звезды в карликовой галактике SDSS J1521+1404, расположенной в созвездии Головы Змеи. Последующее изучение спектра вспышки указало на то, что она была порождена крупным «зародышем» сверхмассивной чёрной дыры, чья масса превышала солнечную в 50–800 тыс. раз.
Открытие этого объекта, по словам Фоли и его коллег, стало одним из первых подтверждений того, что в карликовых галактиках действительно скрываются чёрные дыры промежуточной массы. Их дальнейшие поиски и изучение, как надеются учёные, помогут астрономам детально изучить историю их формирования и дальнейшей эволюции, что критически важно для раскрытия механизмов роста сверхмассивных чёрных дыр.