КОЛУМБУС, Огайо - Астрономы из Университета штата Огайо обнаружили новые доказательства существования черной дыры в центре галактики.
Астрономы определили, что плотные газовые облака вращаются вокруг центра галактики NGC 5548 таким образом, что можно предположить присутствие компактного сверхмассивного объекта в центре.
Брэдли М. Петерсон, профессор астрономии штата Огайо, провел эту работу вместе с Амри Вандель, приглашенным профессором Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Они представили свои результаты 1 июня в Чикаго на ежегодном собрании Американского астрономического общества.
NGC 5548 в созвездии Волопаса относится к классу ярких галактик, массивные центры которых содержат активные галактические ядра (АЯГ). Такие ядра такие яркие, что затмевают звезды в галактике.
Хотя АЯГ являются одними из самых ярких объектов во Вселенной, они также очень малы. Астрономы считают, что их энергия исходит от газа, нагревающегося по спирали в массивную черную дыру в центре.
Один из способов определить, является ли масса в центре АЯГ черной дырой, - это исследовать движение вещества, вращающегося вокруг центра. Это можно сделать, изучая изменения света от АЯГ в течение определенного периода времени.
Петерсон и Вандель изучили данные о NGC 5548, которые они собрали с помощью спутника International Ultraviolet Explorer и наземных телескопов в 1989 и 1993 годах. В 1993 году эта галактика также наблюдалась с помощью космического телескопа Хаббл, и эти данные были также используется в этом исследовании.
Они изучили изменения в спектре ультрафиолетового и видимого света галактики и использовали эту информацию для расчета движения облаков и их расстояния от центра.
Расчеты Петерсона и Ванделя подразумевали существование небольшого сверхмассивного объекта в центре NGC 5548, масса которого эквивалентна 70 миллионам солнц, сжатым в пространство, всего лишь примерно в 250 раз превышающее орбиту Земли вокруг Солнца.
«Очень трудно поверить, что такой массивный и такой маленький объект является чем-то иным, кроме черной дыры», - сказал Петерсон.
Петерсон сравнил орбиту газовых облаков вокруг NGC 5548 с движением планет вокруг нашей Солнечной системы. Облака вдали от центра галактики движутся медленнее, чем облака ближе к центру. Точно так же внешние планеты в нашей Солнечной системе, такие как Юпитер или Сатурн, движутся по своим орбитам вокруг Солнца медленнее, чем внутренние планеты, такие как Земля или Марс..
Поскольку детальные формы орбит облаков не могут быть определены на основе современных данных, масса черной дыры довольно неопределенна, но почти наверняка находится в диапазоне от 10 до 100 миллионов масс Солнца, сказал Петерсон.
Фактическое доказательство того, что центральные массы в галактиках должны быть черными дырами, потребует обнаружения тонких эффектов, предсказанных теорией относительности Эйнштейна. Такие эффекты можно было бы наблюдать только примерно в 100 раз ближе к центральной массе, чем газовые облака, движения которых анализировались Петерсоном и Ванделем..
«Что мы делаем, так это накапливаем косвенные улики», - сказал Петерсон. «И это одно из лучших доказательств».
Вместе с профессором астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Мэтью А. Малканом Петерсон и Вандел недавно распространили эту работу на другие активные ядра галактик. В 19 активных галактиках, изученных на данный момент, обнаружен диапазон масс от 1 до 100 миллионов солнечных масс.
Спутник International Ultraviolet Explorer, который прекратил работу в 1996 году, стал результатом сотрудничества НАСА, Европейского космического агентства (ЕКА) и Совета по исследованию физики частиц и астрономии Соединенного Королевства (PPARC). Космический телескоп Хаббл - это текущий проект НАСА и ЕКА.