Сверхмассивные черные дыры скрываются в центре каждой большой галактики. Эти космические гиганты могут быть в миллионы и миллиарды раз массивнее Солнца. Однако определить, насколько массивной, было сложно, особенно для спиральных галактик и их близкородственных спиралей с перемычкой.
В новом наблюдении, подтверждающем концепцию, астрономы, использующие Атакамскую большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку (ALMA), измерили массу сверхмассивной черной дыры в центре NGC 1097 - спиральной галактики с перемычкой, расположенной приблизительно в 45 в миллионах световых лет в направлении созвездия Форнакс. Исследователи определили, что в этой галактике есть черная дыра, в 140 миллионов раз массивнее нашего Солнца. Для сравнения, черная дыра в центре Млечного Пути очень легкая, ее масса всего в несколько миллионов раз превышает массу нашего Солнца.
Похожая методика использовалась ранее с телескопом CARMA для измерения массы черной дыры в центре линзовидной галактики NGC 4526.
В то время как NGC 4526 является линзообразной галактикой, NGC 1097 представляет собой спиральную галактику с перемычкой. Недавние результаты наблюдений показывают, что взаимосвязь между массой сверхмассивной черной дыры и свойствами родительской галактики варьируется в зависимости от типа галактики, что делает ее более важной. для получения точных масс сверхмассивных черных дыр в различных типах галактик», - отметил Ониши.
В настоящее время астрономы используют несколько методов для определения массы сверхмассивной черной дыры; используемый метод обычно зависит от типа наблюдаемой галактики.
В Млечном Пути мощные оптические/инфракрасные телескопы отслеживают движение звезд, когда они вращаются вокруг ядра нашей галактики. Однако этот метод не подходит для далеких галактик из-за чрезвычайно высокого углового разрешения.
Вместо звезд астрономы также отслеживают движение мегамазеров (астрофизических объектов, которые излучают интенсивные радиоволны и находятся вблизи центра некоторых галактик), но они редки; Млечный Путь, например, не имеет. Другой метод заключается в отслеживании движения ионизированного газа в центральной выпуклости галактики, но этот метод лучше всего подходит для изучения эллиптических галактик, оставляя мало вариантов, когда дело доходит до измерения массы сверхмассивных черных дыр в спиральных галактиках.
Новые результаты ALMA, однако, демонстрируют ранее неиспользованный метод и открывают новые возможности для изучения спиральных галактик и спиральных галактик с перемычкой.
«Это первое использование ALMA для проведения подобных измерений спиральной галактики или спиральной галактики с перемычкой», - сказал Картик Шет, астроном из Национальной радиоастрономической обсерватории в Шарлоттсвилле, штат Вирджиния.и соавтор статьи. «Когда вы смотрите на изысканно подробные наблюдения ALMA, поразительно, насколько хорошо они согласуются с этими хорошо проверенными моделями. Приятно думать, что теперь мы можем применить тот же метод к другим подобным галактикам и лучше понять, как эти невероятно массивные объекты влияют на принимающие их галактики."
Поскольку современные теории показывают, что галактики и их сверхмассивные черные дыры эволюционируют вместе - каждая влияет на рост другой - эта новая методика измерения может пролить свет на взаимосвязь между галактиками и их сверхмассивными черными дырами.
Будущие наблюдения с помощью ALMA продолжат совершенствовать этот метод и расширят его применение на другие галактики спирального типа.
Национальная радиоастрономическая обсерватория является учреждением Национального научного фонда, которым управляет Associated Universities, Inc. по соглашению о сотрудничестве