Forskare har lyckats avslöja ett supermassivt svart hål i mitten av en dvärggalax i konstellationen Pech. UCD3 är en del av Ugnsklustret och tillhör en sällsynt och ovanlig galaktisk klass - ultrakompakta dvärgar. Massan av sådana galaxer når vanligtvis flera tiotals miljoner soler med en radie på högst 300 ljusår. På grund av mass- och storleksförhållandet anses UCD vara de tätaste stjärnsystemen i universum.
Massan av det supermassiva svarta hålet i UCD3 är 3,5 miljoner sol, vilket liknar ett monster i mitten av Vintergatan. Studien använde data från SINFONI IR-integrerad spektrografi installerad på ett av de 8,2 meter stora instrumenten i Very Large Telescope (Chile). En analys av de observerade spektraen visade ett samband mellan dispersionen av stjärnhastigheter och galaxens radie. Hastighetsdispersionen bestämmer den genomsnittliga förändringen mellan hastigheten hos den stjärnformade synlinjen och medeltalshastigheten för hela stjärnpopulationen. I närvaro av en massiv kropp, som ett svart hål, börjar gravitationen påverka stjärnorna och accelererar dem i olika riktningar. Som ett resultat växer genomsnittshastigheten inte, men variationen ändras väsentligt. I en särskild galax är den centrala hastighetsdispersionen så stor att den bara kan förklaras av närvaron av ett massivt svart hål.
Optisk bild av den jätte elliptiska galaxen NGC 1399 och dess satellit UCD3. Vänster: UCD3-bild i F606W-filtret tagna av Hubble-teleskopet. Höger: IR-bild av UCD3, extraherad av SINFONI spektrografen
Därefter jämförde forskarna beroende av hastighet och dispersion på dynamiska modeller baserat på antagandet av massan av ett svart hål. Det visade sig att en modell med en massa på 3,5 miljoner sol är bäst lämpad för observationer. Möjligheten att det inte fanns ett svart hål övervägdes också, men hypotesen uteslutes med en statistisk signifikans på 99,7%.
Detta är det fjärde hittade hålet i UCD-exemplet och motsvarar 4% av den totala galaktiska massan. Närvaron av massiva svarta hål i sådana föremål är ett viktigt argument till förmån för galaxernas tidvattenstammar. Det betyder att en medelstor galax passerade genom en mer massiv och större i ett visst utvecklingsstadium, vilket ledde till förlusten av de flesta stjärnorna på grund av tidvattensstyrkorna. Den återstående kompakta kärnan blir en ultrakompakt galax. Men för att bekräfta hypotesen måste man hitta fler supermassiva hål i UCD.
