Небольшая, расположенная неподалеку галактика под названием Segue 1 открыла удивительную тайну: сверхмассивная чёрная дыра, скрывающаяся в её центре. Это открытие значимо, поскольку указывает на то, что чёрные дыры могут играть более существенную роль в формировании галактик и наблюдениях за тёмной материей, чем считалось ранее.
Неожиданная находка
Segue 1 – это карликовая галактика, чрезвычайно небольшая и тусклая спутник нашей собственной Млечного Пути. Она содержит всего около 1 000 звёзд – ничтожно мало по сравнению со звёздами Млечного Пути, насчитывающими сотни миллиардов. Изначально учёные считали, что низкая плотность звёзд и гравитационная стабильность Segue 1 объясняются наличием обилия тёмной материи – загадочной, невидимой субстанции, оказывающей гравитационное воздействие, но не взаимодействующей со светом.
Переосмысление роли тёмной материи
Преобладающая теория заключалась в том, что маленьким галактикам, подобным Segue 1, требуется дополнительная гравитация, обеспечиваемая тёмной материей, чтобы удерживать себя вместе. Однако недавние компьютерные симуляции, разработанные Натаниэлем Луханом и его коллегами в Техасском университете в Сан-Антонио, поставили это предположение под сомнение. Их модели были разработаны для проверки роли тёмной материи в Segue 1, но они последовательно не давали хорошего соответствия наблюдаемым данным.
«Я запускал сотни тысяч моделей, и не находил ничего, что подходило», – говорит Лухан. «И потом, наконец, я решил поэкспериментировать с массой чёрной дыры и вдруг всё начало работать».
Симуляции, которые действительно соответствовали наблюдениям, включали чёрную дыру с поразительной массой – примерно в 450 000 раз превышающую массу нашего солнца. Это поистине огромная чёрная дыра для такой маленькой галактики, превосходящая по массе все её звёзды, взятые вместе.
Быстрый рост чёрной дыры
Эта находка особенно озадачивает, если учитывать возраст звёзд Segue 1. Они образовались относительно быстро, всего через 400 миллионов лет после Большого взрыва – невероятно короткий срок для того, чтобы чёрная дыра такого размера выросла до столь колоссальной массы. Кроме того, гравитационное притяжение Млечного Пути, вероятно, лишило чёрную дыру большей части газа и пыли, которые могли бы её «кормить» на ранних этапах.
Последствия для формирования галактик
Это открытие поднимает новые вопросы о том, как формируются и эволюционируют галактики и чёрные дыры. Оно указывает на:
- Больше чёрных дыр, чем предполагалось: Это может означать, что сверхмассивные чёрные дыры более распространены в ранней Вселенной, чем предполагалось ранее.
- Переоценка роли тёмной материи: Если в большем количестве карликовых галактик скрываются столь массивные чёрные дыры, они могут вносить значительный вклад в гравитационные силы, которые в настоящее время приписываются тёмной материи.
Хотя Segue 1 предоставляет убедительные доказательства, важно определить, является ли она типичной для других карликовых галактик. Научному сообществу теперь необходимо уделить усилия поиску других сверхмассивных чёрных дыр в маленьких галактиках, чтобы уточнить наше понимание основных компонентов Вселенной. Это открытие подчеркивает, что наше понимание тёмной материи и формирования галактик все еще развивается, и что неожиданные открытия могут радикально изменить наши модели.
Это, вероятно, означает, что сверхмассивных чёрных дыр больше, чем мы думали.
