Согласно новому исследованию NASA, только около 30% карликовых галактик содержат в своих центрах сверхмассивные черные дыры. Выводы основаны на более чем 20-летних наблюдениях рентгеновской обсерватории NASA «Чандра». Это резко контрастирует с крупными галактиками, где такие «гравитационные монстры» встречаются почти повсеместно.
Команда ученых под руководством Фань Цзоу из Мичиганского университета (США) проанализировала данные более чем о 1 600 галактиках, чтобы определить, какие из них содержат центральные сверхмассивные черные дыры. Исследование показало, что более 90% массивных галактик — включая те, чья масса сопоставима с Млечным Путем, — содержат сверхмассивные черные дыры. Однако галактики с массой менее трех миллиардов солнечных масс обычно не демонстрируют ярких рентгеновских источников, указывающих на присутствие черной дыры.
Результаты подтверждают теорию прямого коллапса, согласно которой сверхмассивные черные дыры появляются в результате схлопывания гигантских газовых облаков в черные дыры массой в несколько тысяч солнечных.
«Ожидается, что формирование больших черных дыр происходит реже — преимущественно в наиболее массивных галактиках, поэтому мы не находим их во всех небольших системах», — пояснил соавтор исследования Анил Сет из Университета Юты (США).
Чтобы различить галактики, где черные дыры действительно отсутствуют, и те, где они слишком слабы для обнаружения, команда использовала байесовскую статистическую модель — метод, который учитывает вероятность обоих сценариев и позволяет делать выводы даже при неполных данных.
Открытие имеет последствия для будущих наблюдений. Меньшее количество сверхмассивных черных дыр в карликовых галактиках означает меньше источников гравитационных волн для планируемого космического детектора NASA LISA, запуск которого намечен на середину 2030-х годов. Полученные данные также корректируют прогнозы по двум явлениям: как часто черные дыры разрывают звезды в карликовых галактиках и как часто происходят их слияния при столкновениях таких галактик.
Читайте также: Ученые впервые наблюдают пробуждение сверхмассивной черной дыры в реальном времени.
