Сокровищница черных дыр: астрономы обнаружили 2500 карликовых галактик с активными ядрами

Астрономы использовали инструмент DESI для поиска черных дыр в карликовых галактиках. В общей сложности, им удалось обнаружить 2500 таких объектов. 300 из них могут являться весьма редкими черными дырами средней массы.

Карликовая галактика с активным ядром в представлении художника. Источник: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/M. Zamani

В поисках космических маяков

Хотя астрофизики уверены, что все массивные галактики, такие как наш Млечный Путь, содержат черные дыры в своих центрах, картина становится менее ясной когда речь идет о небольших галактиках. Поиск черных дыр сам по себе является сложной задачей, но выявить их в карликовых галактиках еще сложнее из-за их малых размеров и ограниченных возможностей современных инструментов.

Однако питающуюся черную дыру обнаружить проще. В процессе приема «пищи» она выбрасывает огромное количество энергии в окружающее пространство. Эта активность служит своеобразным маяком, позволяя идентифицировать черную дыру. Чтобы найти подобные космические маяки, астрономы использовали инструмент DESI. Он способен улавливать свет от  5 тысяч галактик одновременно.

Космос для каждого

Магазин от Universe Space Tech

Журнал №4 2021 (185)

К товару
Подборка изученных инструментом DESI карликовых галактик с активными ядрами. Источник: Legacy Surveys/D. Lang (Perimeter Institute)/NAOJ/HSC Collaboration/D. de Martin (NSF NOIRLab) & M. Zamani (NSF NOIRLab)

В общей сложности, исследователи проанализировали спектры 115 тысяч карликовых галактик. В ядрах 2500 из них (примерно 2% от изученной выборки) наблюдается активность, указывающая на наличие черных дыр. Этот показатель заметно превышает результаты предыдущих исследований и позволяет предположить, что ученые упустили значительное количество маломассивных черных дыр.

Крупнейшая коллекция черных дыр средней массы

В ходе отдельного поиска по данным DESI команда также обнаружила 300 кандидатов в черные дыры средней массы. Это является самой большой выборкой таких объектов на сегодня.

Коллаж, демонстрирующий некоторые из галактик, в центрах которых предположительно находятся черные дыры средней массы. Источник: Legacy Surveys/D. Lang (Perimeter Institute)/NAOJ/HSC Collaboration/D. de Martin (NSF NOIRLab) & M. Zamani (NSF NOIRLab)

Большинство черных дыр во Вселенной либо легкие (менее чем в 100 раз больше массы нашего Солнца), либо сверхмассивные (более чем в миллион раз больше массы нашего Солнца). Черные дыры, находящиеся между этими двумя крайностями, плохо изучены. Предполагается, что они являются реликтами самых первых черных дыр, образовавшихся в ранней Вселенной, и семенами сверхмассивных черных дыр, которые сегодня находятся в центре крупных галактик. Тем не менее они остаются неуловимыми: до сих пор было известно лишь около 100-150 кандидатов. Благодаря DESI теперь у ученых появился новый набор данных, который можно использовать для изучения этих космических загадок.

Ранее мы рассказывали о том, как телескоп James Webb запечатлел световое шоу, создаваемое черной дырой в центре Млечного Пути.

По материалам NOIRLab