„Ultramasywne” czarne dziury o masach dziesiątek miliardów słońc mogą występować we Wszechświecie częściej, niż się wydaje, chociaż astronomowie nie mogą zrozumieć, jak udało im się urosnąć do tak gigantycznych rozmiarów.
W aktywnych centrach dużych galaktyk, od naszej Drogi Mlecznej po odległe i niedostępne gromady, znajdują się supermasywne czarne dziury. Absorbując chmury gazu i gwiazd, łącząc się z innymi czarnymi dziurami, mogą uzyskać masę w dziesiątkach miliardów mas Słońca, wpływając na wzrost i ewolucję ich galaktyk. Jednak takie „ultramasywne” olbrzymy rosną długo i są rzadkością we współczesnym Wszechświecie. Obecny rekordzista - kwazar S5 0014 + 81 w konstelacji Cefeusza - może osiągnąć 40 miliardów mas Słońca. Ale większość znanych supermasywnych czarnych dziur jest mierzona w rzędach od setek tysięcy do setek milionów słońc.
Jednak nowe prace międzynarodowej grupy astrofizyków wskazują, że możemy rażąco nie doceniać występowania „ultramasywnych” czarnych dziur. Profesor Uniwersytetu Montrealskiego Julie Hlavacek-Larrondo i jej koledzy zbadali 72 galaktyki znajdujące się w najjaśniejszych i największych gromadach w odległości 3,5 miliarda lat świetlnych. Naukowcy porównali ich masy do mas supermasywnych czarnych dziur w ich centrach. Wyniki pracy zostały przedstawione w artykule opublikowanym przez Monthly Notices of the Royal Astronomical Society i zaprezentowane w serwisie preprint arXiv.org.
Obserwacje teleskopu kosmicznego Chandra umożliwiły rejestrację promieni rentgenowskich z dysków akrecyjnych materii i na tej podstawie oszacowanie mas czarnych dziur. Jasności samych galaktyk w zasięgu radiowym umożliwiły oszacowanie ich mas i porównanie uzyskanych wartości. Jak można się spodziewać, im większa galaktyka, tym większa czarna dziura w jej centrum, ale generalnie wzrost rozmiarów czarnych dziur jest szybszy niż galaktyk.
Zależność rozmiarów galaktyk i ich supermasywnych czarnych dziur okazała się nieliniowa, a czarne dziury w największych z nich są znacznie cięższe, niż mogłoby się wydawać. Zatem około 40 procent galaktyk rozważanych przez naukowców zawierało „ultramasywne” czarne dziury o masach 10 miliardów lub więcej słońc. Zaskakujące tempo ich wzrostu pozostaje do wyjaśnienia. Być może zaczęły się formować w idealnych warunkach i rosły szybciej, niż można się było spodziewać. A może brakuje nam czegoś ważnego w zrozumieniu mechanizmów wzrostu supermasywnych czarnych dziur.
Sergey Vasiliev