Черная дыра разбросала звезды вместо того, чтобы пожирать их

Центральные галактики скоплений — крупнейшие системы во Вселенной. Именно в их ядрах обычно скрываются сверхмассивные черные дыры (СМЧД). Взять, к примеру, скопление Abell 402, которое астрономы видят таким, каким оно было примерно 3,4 миллиарда лет назад и давно привлекало внимание ученых.

Дело в том, что наблюдения, проведенные еще с помощью «Хаббла», выявили странное темное пятно в центре его главной галактики. Тогда исследователи предположили, что это облако пыли, закрывающее свет звезд. Проверить эту гипотезу позволили новые данные. Авторы нового исследования, представленного на сервере препринтов Корнеллского университета, показали, что ситуация оказалась весьма необычная. Выяснилось, что темная область в центре галактики — самый настоящий дефицит звезд.

Результаты показали, что в центральной области размером чуть меньше килопарсека отсутствует звездная масса примерно в несколько миллиардов масс Солнца. Эту структуру ученые назвали «звездной полостью» (stellar cavity). Хотя ранее астрономы предполагали ее существование, новые данные, полученные в инфракрасном диапазоне, позволили убедиться, что речь идет именно о реальной нехватке звезд, а не об их скрытии пылью.

«Маленькие красные точки» связали со вспышками от разрушения массивных звезд  Спустя менее миллиарда лет после Большого взрыва сверхмассивные черные дыры разрушали звезды значительно чаще, чем сегодня. Новая компьютерная модель показала, что 12-13 миллиардов лет назад частот… naked-science.ru

Анализ распределения света показал, что центральная часть галактики обладает необычно большим разреженным ядром. Такие структуры обычно возникают в результате слияния галактик, когда их центральные черные дыры образуют двойную систему и начинают активно взаимодействовать с окружающими светилами. По итогу этих гравитационных «трехтелых» взаимодействий многие звезды обретают дополнительную скорость и оказываются выброшенными из центральной области.

Размеры разреженного ядра, по расчетам, указывают на присутствие в центре галактики ультрамассивной черной дыры (UMBH) массой примерно 40-60 миллиардов Солнц. Наблюдения также выявили признаки того, что рядом с ней находится еще одна СМЧД. При этом один из космических «монстров» ведет себя как активное ядро галактики, поглощая окружающее вещество и испуская мощное излучение.

Гравитационный «гул» от слияний черных дыр установил предел скорости расширения Вселенной Ученые предложили новый способ оценки текущего темпа экспансии Вселенной с помощью едва уловимиого космического гравитационного «гула» от слияний неразличимых компактных объектов. Объединив данные … naked-science.ru

Если выводы авторов научной работы верны, обнаруженная полость может быть следствием гравитационного взаимодействия пары СМЧД, которые постепенно сближаются перед грядущим слиянием. В процессе этого катастрофического события гравитация черных дыр способна «вычищать» центральную область, выбрасывая из нее миллиарды светил.

Подобные системы встречаются крайне редко, поскольку этап тесного взаимодействия черных дыр длится недолго по космическим меркам. Именно поэтому обнаружение такой структуры дарит астрономам возможность наблюдать процессы, играющие ключевую роль в эволюции крупнейших галактик на просторах Вселенной.