Рентгеновская обсерватория NASA «Чандра» предоставила данные, которые более двух десятилетий использовались для исследования галактик. Анализ показал, что многие карликовые галактики не имеют сверхмассивных черных дыр в своих центрах. Это противоречит общепринятому мнению о том, что все галактики, независимо от размера, содержат такие черные дыры.
Астрономы изучили более 1600 галактик, от крупных, масса которых превышает массу Млечного пути, до карликовых. В крупных галактиках яркий рентгеновский источник, указывающий на наличие активной черной дыры, обнаружен более чем в 90% случаев. Однако в карликовых галактиках, масса которых сопоставима с массой Большого Магелланова Облака или даже меньше, такие сигналы наблюдаются лишь у 30%.
Рентгеновское излучение возникает, когда газ, падая на черную дыру, нагревается до высоких температур. Отсутствие такого излучения может означать, что черная дыра либо неактивна, либо отсутствует вовсе. Исследователи склоняются к последнему варианту: многие малые галактики могут не иметь центральной черной дыры.
Эти данные важны для понимания происхождения сверхмассивных черных дыр. Существует две основные гипотезы их формирования: первая предполагает, что они образуются сразу большими в результате коллапса огромных газовых облаков, а вторая — что они растут постепенно, начиная с черных дыр звездной массы, которые образуются после гибели массивных звезд.
Если верна вторая гипотеза, черные дыры должны встречаться и в карликовых галактиках, так как массивные звезды, из которых они образуются, формируются повсеместно. Однако тот факт, что многие карликовые галактики не демонстрируют признаков наличия черной дыры, подтверждает альтернативный сценарий: крупные черные дыры появляются уже с значительной массой и легче формируются в более крупных и плотных галактиках.
Таким образом, исследование указывает на то, что сверхмассивные черные дыры могут быть менее распространены, чем считалось ранее, особенно в малых галактиках. Это меняет представления об их происхождении и эволюции, особенно в первые миллиарды лет после Большого взрыва.
Результаты также влияют на прогнозы для будущих астрономических наблюдений. Если в множестве карликовых галактик нет черных дыр, то и слияний таких черных дыр будет меньше, что сократит количество ожидаемых гравитационно-волновых сигналов для инструментов, таких как будущая миссия LISA Европейского космического агентства. Кроме того, реже будут происходить события приливного разрушения, когда звезда разрывается гравитацией черной дыры при приближении.
Более чувствительные телескопы будущего смогут обнаружить слабые и небольшие черные дыры, которые сегодня остаются невидимыми. Однако текущие данные «Чандры» убедительно показывают, что многие малые галактики действительно существуют без черных дыр. Этот результат заставляет пересмотреть идею о том, что в центре каждой галактики обязательно есть сверхмассивная черная дыра, и предлагает новые пути для изучения происхождения этих загадочных объектов.
