Черные дыры и карликовые галактики
В научном мире никогда не утихали споры о месте черных дыр во Вселенной, особенно, если речь шла не об обычных черных дырах, а о сверхмассивных. И вот, популярный научный журнал New Scientist, опубликовал на своих страницах исследование, авторы которого утверждают, что карликовые галактики в некоторых случаях могут практически полностью состоять из черных дыр очень большой массы.
Что такое карликовые галактики
Карликовые галактики — это небольшие галактики, содержащие от нескольких миллионов до нескольких миллиардов звёзд, в то время как крупные галактики, такие как Млечный Путь, имеют сотни миллиардов звёзд.
Несмотря на свои скромные размеры, карликовые галактики играют важную роль в эволюции Вселенной. Многие из них являются спутниками более крупных галактик и часто содержат очень много тёмной материи по сравнению с количеством видимых звёзд.
Их масса невообразимо огромна. Она может превышать массу нашего Солнца в 4-6 миллионов раз и достигать 17% от общей массы вещества карликовой галактики. Подобные ультракомпактные, но сверхтяжелые объекты были обнаружены в созвездии Девы.
Наблюдение и изучение
Наблюдение и изучение карликовых галактик проводилось астрономами из разных стран при помощи находящегося на орбите мощного телескопа Hubble. Эта же группа ученых около 3 лет назад доказала существование массивной черной дыры в другой карликовой галактике.
Раньше считалось, что на долю черных дыр не может приходиться больше нескольких процентов вещества галактики. Сейчас эта планка поднялась до 17%, и было высказано предположение, что наблюдаемые сегодня карликовые галактики, содержащие большое число черных дыр, лишь части огромной космической структуры, существовавшей ранее.
Самая необычная идея
Некоторые астрофизики предполагали, что ультратусклые карликовые галактики могут оказаться не скоплениями тёмной материи, а огромными скоплениями первичных чёрных дыр. Пока убедительных доказательств этому нет, но такие объекты остаются одной из самых экзотических возможностей современной космологии.
Интересные факты
1. Некоторые карликовые галактики состоят почти целиком из «невидимого вещества»
Например, галактики-спутники Segue 1 и Draco содержат крайне мало звёзд по сравнению с их полной массой. По оценкам, более 99% их массы приходится на невидимую компоненту, которую обычно относят к тёмной материи.
2. Первичные чёрные дыры могли бы маскироваться под тёмную материю
Существует гипотеза о так называемых первичных чёрных дырах, возникших вскоре после Большого взрыва. Если их достаточно много, то часть тёмной материи может на самом деле состоять из огромного числа мелких чёрных дыр. Тогда некоторые карликовые галактики были бы буквально «роями» чёрных дыр.
3. Карликовые галактики помогают искать чёрные дыры
Из-за малого количества обычного вещества карликовые галактики считаются идеальными лабораториями для поиска следов первичных чёрных дыр. Любые необычные движения звёзд в них легче заметить.
4. В карликовых галактиках находят неожиданно массивные чёрные дыры
В некоторых карликовых галактиках обнаружены центральные чёрные дыры массой в сотни тысяч и даже миллионы масс Солнца. Это удивительно, потому что сами галактики очень маленькие. Такие объекты могут быть похожи на «зародыши» сверхмассивных чёрных дыр, которые позже выросли в центрах крупных галактик.
5. Некоторые карликовые галактики могут быть остатками древней Вселенной
Ультратусклые карликовые галактики считаются одними из самых древних объектов во Вселенной. Если первичные чёрные дыры действительно существуют, именно в таких галактиках они могли сохраниться лучше всего.
6. Теоретически возможна «галактика из чёрных дыр»
Расчёты показывают, что можно представить карликовую галактику, состоящую преимущественно из чёрных дыр звёздной массы. Но такая система была бы нестабильной: чёрные дыры постепенно сталкивались бы и сливались, испуская гравитационные волны. Со временем объект заметно изменялся бы.
7. Гравитационные волны могут выдать такие галактики
Если бы существовала карликовая галактика, наполненная чёрными дырами, в ней происходило бы гораздо больше слияний чёрных дыр, чем в обычной галактике. Такие события могли бы регистрировать обсерватории вроде LIGO и Virgo Collaboration.
