Ученые долгое время не имели представления о том, что в карликовой галактике SDSS J152120.07+140410.5, лишенной, казалось бы, каких-либо особенностей, находится черная дыра. Однако она проявила себя, поглотив расположенную поблизости звезду: в результате этого астрономы зарегистрировали кратковременное всплеск излучения, превзошедший по яркости свет самой галактики.
Сверхмассивные черные дыры, например, расположенная в центре нашей галактики Млечный Путь, часто встречаются во Вселенной. Однако о черных дырах, находящихся в карликовых галактиках, астрономам известно значительно меньше, поскольку таких галактик наблюдается относительно мало. Кроме того, наиболее надежный способ выявления черной дыры — это дождаться редкого события приливного разрушения, когда черная дыра поглощает приблизившуюся к ней звезду.
В карликовой галактике SDSS J152120.07+140410.5, расположенной на расстоянии 850 миллионов световых лет от Земли, произошли эти события. Черная дыра, находящаяся в этой галактике, долгое время оставалась незамеченной для астрономов, пока одна из ближайших звезд не была поглощена ею. В результате этого поглощения возникла интенсивная вспышка излучения, которая оказалась ярче света самой галактики, и именно она была зарегистрирована земными телескопами.
Обнаружение нового внеземного объекта, обозначенного как AT 2020neh, не только стало значимым событием, но и предоставило астрономам возможность определить массу черной дыры. В отличие от сверхмассивных черных дыр, масса которых в миллионы или миллиарды раз больше солнечной (для сравнения, масса нашей звезды превышает массу Земли более чем в 300 тысяч раз), черные дыры в карликовых галактиках значительно меньше по размеру. Оценить массу AT 2020neh удалось благодаря анализу вспышки, возникшей в результате поглощения звезды: она составила приблизительно сто солнечных масс.
Ученые полагают, что на заре Вселенной, миллиарды лет назад, пространство было заполнено мелкими галактиками, содержащими небольшие черные дыры. По мере развития Вселенной эти галактики сталкивались, объединялись и поглощали друг друга, что стало причиной формирования крупных галактик, существующих сегодня.
Наблюдения за малочисленными, сохранившимися до наших дней, небольшими черными дырами могут в будущем позволить астрономам зафиксировать столкновение двух карликовых галактик и тем самым подтвердить или опровергнуть существующие теории о формировании сверхмассивных черных дыр — одних из самых таинственных объектов во Вселенной.
Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.