Новый анализ самой крупной гравитационной линзы, системы «Космическая Подкова», открыл центр линзирующей галактики — черную дыру, масса которой равна приблизительно 36 миллиардам масс Солнца.
В 2007 году во время обзора Sloan Digital Sky Survey астрономы обнаружили гравитационно линзированную систему «Космическая Подкова» (SDSS J1148+1930). Затем её исследовали с помощью космического телескопа «Хаббл».
Изображения показали ее структуру, позволив рассмотреть подковообразное «кольцо» и саму линзирующую галактику примерно четыре–пять миллиардов лет назад и десять миллиардов лет назад соответственно. Ближайшая массивная галактика — это «линза», а «кольцо» сформировано искривленным светом более далекого объекта.
Группа астрофизиков под руководством Карлоса Р. Мело-Карнейро из Федерального университета Рио-Гранди-ду-Сул в Бразилии представила новый анализ «Космической Подковы». опубликованного В центре линзирующей галактики, скорее всего, находится рекордно массивная черная дыра – масса ее приближается к 36 миллиардам масс Солнца.
Астрофизики сделали такой вывод, обнаружив в системе так называемую «радиальную дугу». Дуги, ориентированные вдоль радиального направления от центра линзирующего объекта (например, скопления галактик), иногда называют «радиальными дугами» . тангенциальных дугТangential arcs, протянутые вдоль окружности вокруг центра, помогают ученым узнать о наличии сверхмассивной черной дыры и других особенностях.
Вновь изучив изображения, полученные с помощью «Хаббла», авторы научной работы проанализировали форму и положение радиальной дуги и «кольца» (внешней дуги), а затем, при помощи спектрографа MUSE на телескопе VLT, определили скорости движения звезд в разных точках галактики.
Объединив оба набора данных в единую модель, астрофизики выяснили, что в центре линзы находится компонент, подобный черной дыре массой примерно 36 миллиардов солнечных. Для сравнения: масса сверхмассивной черной дыры Стрелец A*, находящейся в центре Млечного Пути, равна четырем миллионам солнечных масс.
Исследователи считают, что центральный объект этой галактики может быть результатом иной ветви эволюции гигантских галактик, именно поэтому предположили его формирование по двум сценариям: через слияния больших галактик и черных дыр или быстрый рост массы.
Поскольку открытие было сделано косвенным способом, подтвердить его результаты позволит изучение более широкой выборки гравитационных линз, подобных «Космической Подкове». С ее помощью ученые смогут определить массу сверхмассивных черных дыр на разных этапах эволюции и объяснить, почему некоторые из них становятся такими тяжелыми.