«Τερατώδης» μαύρη τρύπα σε μικροσκοπικό γαλαξία. Hubble Helps Find Smallest Known Galaxy Containing a Supermassive Black Hole

Καλλιτεχνική απεικόνιση της μαύρης τρύπας στην καρδιά του γαλαξία-νάνου M60-UCD1. Έχει μάζα πέντε φορές μεγαλύτερη από τη μελανή οπή που κρύβεται στην καρδιά του δικού μας γαλαξία. Artist's View of M60-UCD1 Black Hole. Astronomers using data from NASA’s Hubble Space Telescope and ground observation have found an unlikely object in an improbable place -- a monster black hole lurking inside one of the tiniest galaxies ever known. The black hole is five times the mass of the one at the center of our Milky Way galaxy. It is inside one of the densest galaxies known to date -- the M60-UCD1 dwarf galaxy that crams 140 million stars within a diameter of about 300 light-years, which is only 1/500th of our galaxy’s diameter. If you lived inside this dwarf galaxy, the night sky would dazzle with at least 1 million stars visible to the naked eye. Our nighttime sky as seen from Earth’s surface shows 4,000 stars. The finding implies there are many other compact galaxies in the universe that contain supermassive black holes. The observation also suggests dwarf galaxies may actually be the stripped remnants of larger galaxies that were torn apart during collisions with other galaxies rather than small islands of stars born in isolation. Image Credit: NASA, ESA, STScI-RCC14-41a

Μια μαύρη τρύπα με μάζα πέντε φορές μεγαλύτερη από τη μελανή οπή που κρύβεται στην καρδιά του δικού μας Γαλαξία ανακαλύφθηκε στο κέντρο ενός από τους μικρότερους γαλαξίες που γνωρίζουμε.

Εντυπωσιακό κοσμικό σύνολο

Hubble Space telescope image showing the gargantuan galaxy M60 in the center, and the ultracompact dwarf galaxy M60-UCD1 below it and to the right, and also enlarged as an inset. A new international study led by University of Utah astronomer Anil Seth and published in the journal Nature found that M60-UCD1 is the smallest known galaxy with a supermassive black hole at its center, suggesting the dwarf galaxy originally was much larger but was stripped of its outer layers by gravity from galaxy M60 over billions of years. M60's gravity also is pulling galaxy NGC4647, upper right, and the two eventually will collide. Credit: NASA/Space Telescope Science Institute/European Space Agency.

Η «τερατώδης» μαύρη τρύπα, όπως την αποκαλούν οι ερευνητές, βρέθηκε στην καρδιά του γαλαξία-νάνου M60-UCD1, ο οποίος συγκεντρώνει 140 εκατομμύρια άστρα σε έναν δίσκο με διάμετρο μόλις 300 έτη φωτός, 500 φορές μικρότερη από τη διάμετρο του Μίλκι Ουέι.

Ο γαλαξίας είναι ένας από τους μικρότερους και πυκνότερους που γνωρίζουν οι αστρονόμοι. Είναι τόσο πυκνός ώστε, αν κανείς ζούσε μέσα του, θα μπορούσε να διακρίνει ένα εκατομμύριο άστρα στο νυχτερινό ουρανό, ορατά με γυμνό μάτι. Ο δικός μας Γαλαξίας είναι πολύ μεγαλύτερος αλλά και πολύ πιο αραιός, και ο νυχτερινός ουρανός μας φιλοξενεί μόλις 4.000 ορατά άστρα.

Όλοι οι μεγάλοι γαλαξίες περιέχουν στο κέντρο τους μαύρες τρύπες εξαιρετικά μεγάλης μάζας. Ήταν όμως αναπάντεχη η ανακάλυψη μιας τόσο «βαριάς» μαύρης τρύπας σε έναν τόσο μικρό γαλαξία. Η πιθανότερη εξήγηση, αναφέρουν οι ερευνητές στην επιθεώρηση «Nature», είναι ότι ο M60-UCD1 ξεκίνησε τη ζωή του ως μεγάλος γαλαξίας, ο οποίος όμως έχασε το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του όταν συγκρούστηκε με έναν γειτονικό γαλαξία, τον M60, πριν από περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Το μεγαλύτερο μέρος των άστρων πέρασε στην κατοχή του M60, και ο M60-UCD1 όπως τον βλέπουμε σήμερα είναι η σκιά του παλιού του εαυτού.

Η μελέτη

The Gemini North telescope on Hawaii's Mauna Kea aims a laser beam into the night sky to create an "artificial star" that astronomers use to adjust images made by the telescope to remove the blurring effects of Earth's atmosphere. The telescope was used in a new University of Utah-led study that discovered the smallest galaxy yet known to harbor a supermassive black hole. (More Gemini images at www.gemini.edu/images.)

Οι ερευνητές συμπέραναν την ύπαρξη της μαύρης τρύπας όταν διαπίστωσαν ότι τα άστρα που κινούνται γύρω από το κέντρο του γαλαξία τρέχουν πιο γρήγορα από ό,τι θα περίμενε κανείς, ένδειξη ότι επιταχύνονται από κάποιο αντικείμενο εξαιρετικά μεγάλης μάζας. Πρέπει να πρόκειται για μια μαύρη τρύπα με μάζα 21 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου, η οποία αντιστοιχεί στο 15% της συνολικής μάζας του λιλιπούτειου γαλαξία. Συγκριτικά, η μαύρη τρύπα στην καρδιά του Γαλαξία έχει μάζα 4 εκατ. φορές τη μάζα του Ήλιου και αντιστοιχεί σε μόλις 0,01% της συνολικής μάζας.

«Είναι εντυπωσιακό, δεδομένου ότι ο Μίλκι Ουέι είναι 500 φορές μεγαλύτερος και 1.000 φορές βαρύτερος από ό,τι ο γαλαξίας νάνος M60-UDC1» σχολίασε ο Άνιλ Σεθ του Πανεπιστημίου της Γιούτα, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευση. Η μελέτη βασίστηκε σε παρατηρήσεις με το τηλεσκόπιο Gemini North στο Μάουνα Κέα της Χαβάης και το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.