Vor drei Jahren fand ein Team der Universität von Utah ein supermassereiches Schwarzes Loch in einer Zwerggalaxie und dann ein weiteres unglaublich kleines. Diese Ergebnisse machten deutlich, dass Zwerge Überreste größerer Galaxien sein können, die die äußeren Schichten nach einer Kollision mit größeren Galaxien ausgeworfen haben.
Nun stieß dieselbe Gruppe auf zwei weitere ultrakompakte Galaxien, in denen supermassereiche Schwarze Löcher versteckt waren. Diese Beispiele verdoppeln möglicherweise die Anzahl der supermassiven Löcher im Universum. Schwarze Löcher machen einen großen Teil ihrer Masse aus, was die Theorie bestätigt: Zwerge sind Überreste massereicher Galaxien, die von größeren Galaxien zerrissen werden.
"Wir verstehen immer noch nicht den gesamten Prozess der Entstehung und Entwicklung der Galaxis", sagt Studienautor Chris An. "Vielleicht sind Teile der Zentren kompakte Galaxien, die von den äußeren Teilen getrennt sind."
Messung von Galaxien
Die Wissenschaftler haben die beiden gefundenen Objekte VUCD3 und M59cO gemessen, die sich hinter den Spiralarmen der Milchstraße im Virgo-Galaxienhaufen befinden. In beiden wurden supermassereiche Schwarze Löcher gefunden. Im ersten Objekt entspricht seine Masse 4,4 Millionen Sonnenenergie (13% der Masse der Galaxie) und im zweiten - 5,8 Millionen Sonnenenergie (18%). Um die Skala zu verstehen, nimmt das Loch in der Milchstraße nur 0,01% der galaktischen Masse (4 Millionen Sonnen) ein.
Wissenschaftler haben die Bewegung von Sternen mit Hilfe des Gemini Observatory auf dem Vulkan Mauna Kea (Hawaii) gemessen. Um ultrakompakte Galaxien zu verfolgen, wurde eine adaptive Optik verwendet (sie hilft, die durch die Erdatmosphäre verursachten Verzerrungen zu korrigieren).
„Das ist überraschend, denn ultrakompakte Zwerge nehmen nur 0,1% unserer Galaxie ein. Aber es gibt schwarze Löcher in ihnen, die größer sind als unsere “, bewundert An.
Zur Berechnung der Masse von Objekten verwendeten die Astronomen das Gemini-Observatorium. Die Erdatmosphäre erzeugt Verzerrungen, die die Berechnungen stören. Der Laser schießt in den Himmel und erzeugt einen kleinen falschen Stern. Dann bewegen Astronomen den Spiegel hunderte Male pro Sekunde, um den Grad der Verzerrung zu berechnen. Die erhaltenen Ergebnisse werden auf die notwendigen Objekte angewendet. Mit der adaptiven Optik können Sie ein unscharfes Bild scharfstellen.
Wissenschaftler haben festgestellt, dass die Bewegung der Sterne in den galaktischen Zentren viel schneller war als in den Außenbereichen - ein klassischer Fall für die Anwesenheit eines Schwarzen Lochs.
Geheimnisse ultrakompakter Zwerggalaxien
In den 1990er Jahren wurden ultrakompakte Zwerggalaxien gefunden. Sie enthalten Hunderte Millionen Sterne, die sich auf einem Gebiet von 100 Lichtjahren Breite befinden. Bei dem Versuch herauszufinden, was dort geschah, traten Schwierigkeiten auf, da die Galaxien mehr wogen als die Summe ihrer Sterne. 2014 schlug Anil Seth vor, dass ein verstecktes supermassereiches Schwarzes Loch zusätzliche Masse hinzufügen würde. Es gibt auch eine alternative Theorie ähnlicher Zwerge: Dies sind supermassereiche Sterngruppen (100.000), in denen Objekte gleichzeitig auftauchten. Der größte Haufen in unserer Galaxie enthält 3 Millionen Sterne, während ultrakompakte Zwerggalaxien 10-100-mal mehr haben. Und hier ist es wichtig zu verstehen: Sind sie gleich oder gibt es einen Unterschied?
"Offensichtlich sind sie unterschiedlich, und die Forschung bestätigt dies", sagt Seth.
Schwarze Löcher und Galaxienbildung
Schwarze Löcher sind Gebiete mit einer so starken Schwerkraft, dass selbst das Licht nicht entweichen kann. Sie erscheinen bei der Zerstörung der Sterne. Supermassive Masse erreicht mehr als 1 Million Sonnen. Es wird angenommen, dass solche Riesen in den Zentren aller großen Galaxien leben.
Wie fanden sie sich in solchen Krumen wieder? Einer Theorie zufolge hätten ultrakompakte Zwerggalaxien viel größer sein können, aber zu einem bestimmten Zeitpunkt gingen sie aufgrund der Auswirkungen einer noch größeren Galaxie durch die Zerstörung. Diese Informationen verändern das Verständnis der Entstehung und Entwicklung von Galaxien. Mit ultrakompakten Zwerggalaxien können Sie also die Vorgänge betrachten, die in der Vergangenheit stattgefunden haben und die nicht gut verstanden wurden.
