Patuljasta galaksija - džinovsko otkriće: Rešenje misterije nije tamna materija, već ogromna crna rupa

Mala i skromna galaksija Segue 1 je obližnja patuljasta galaksija sa malim brojem zvezda, premalo da bi obezbedile gravitaciju potrebnu da se ne raspršti u svemir. Kao iza sve patuljaste galaksije, dugo se verovalo da je gravitacija misteriozne supstance zvane tamna materija glavna vezivna sila.

Međutim, novo istraživanje sa Univerziteta Teksasa u Ostinu i Univerziteta Teksasa u San Antoniju obara ovu pretpostavku, dovodeći u pitanje teorije o patuljastim galaksijama. Umesto tamne materije, „lepak“ je džinovska crna rupa u srcu galaksije Segue 1, koja drži zvezde svojom gravitacijom, piše Phys.org.

Preporučujemo

- Naš rad može da revolucinarizuje modeliranje patuljastih galaksija ili zvezdanih jata tako da uključuje supermasivne crne rupe umesto samo haloa tamne materije - rekao je Natanijel Luhan, diplomac UTSA, koji je vodio istraživanje.

Otkriće objavljeno u The Astrophysical Journal Letters kulminacija je kursa astronomije koji su zajednički održali UTA i UTSA. Predavači, astrofizičari Karl Gebhart (UTA) i Ričar Antantua (UTSA), dali su studentima priliku da koriste napredne tehnologije i tehnike modeliranja za proučavanje efekata gravitacije u galaksijama.

- Osmislili smo ovaj kurs da podstaknemo saradnju između naša dva univerziteta. Prvobitno, projekat je bio modeliranje gravitacione dinamike unutar galaksije Segue 1. To što je rezultirao značajnim otkrićem pravi je dokaz talenta ovih studenata i njihovog odlučnog, napornog rada - rekao je Gebhart.

Studenti su koristili superračunare da kreiraju stotine hiljada složenih modela. Svaki je mapirao očekivane putanje zvezda galaksije Segue 1 na osnovu prisustva crne rupe, njene veličine, obilja tamne materije i drugih hipotetičkih faktora, sve u potrazi za modelom koji se blisko poklapao sa stvarnim kretanjima zvezda, kako su ih posmatrali u Opservatoriji V. M. Kek.

Studenti su počeli identifikacijom zvezda pod gravitacionim uticajem galaksije Segue 1. Locirana na samo 75.000 svetlosnih godina udaljenosti, Segue 1 je vrlo blizak sused Mlečnog puta. Kao takav, mnogo gravitaciono moćniji Mlečni put aktivno privlači zvezde ka sebi. Ovaj proces se naziva „plimno odvajanje“.

Odvajane zvezde bi bile rasprostranjene po galaksiji Segue 1, pri čemu bi spoljne ivice galaksije dominirale onima koje migriraju van. Merenjem populacije zvezda na periferiji i oduzimanjem toga od centralnog regiona, filtrirali su zvezde pod uticajem Mlečnog puta. Zatim je tim mapirao brzinu i smer preostalih zvezda. Ubrzo je postalo jasno da zvezde ka centru putuju u brzim, uskim krugovima – što je jasan znak crne rupe. Modeli sa visokim udelom tamne materije, ili i tamne materije i crne rupe, slabo su se poklapali.

Uzbuđenju zbog pronalaska crne rupe doprinela je njena ogromna veličina. Sa procenjenom masom 450.000 puta većom od mase našeg sunca, otprilike je 10 puta veća od mase svih zvezda u galaksiji Segue 1 zajedno. U većini galaksija, masa centralne crne rupe ne prelazi masu zvezda.

- Postoji jaka veza između mase crne rupe i mase galaksije domaćina. Crna rupa u galaksiji Segue 1 je značajno veća od očekivane. Ako je ovaj veliki odnos mase uobičajen među patuljastim galaksijama, moraćemo da prepišemo kako se ovi sistemi razvijaju - objasnio je Gebhart.

Jedno moguće objašnjenje jeste da je Segue 1 nekada bila veća galaksija sa mnogo više zvezda. Međutim, tokom vremena Mlečni put je možda ukrao većinu njenih zvezda, ostavljajući samo nekoliko.

Druga mogućnost je da je galaksija Segue 1 slična novo tkrivenoj klasi galaksija zvanih Male crvene tačke, koje su se izgleda razvile sa ogromnim crnim rupama i vrlo malo zvezda. Locirane u najudaljenijim delovima univerzuma, ove rane galaksije je teško proučavati.

Međutim, kako god da se ova sićušna galaksija razvijala, Segue 1 se pokazao kao intrigantan izazov za sadašnje pretpostavke o patuljastim galaksijama. Samo pokazuje da velika iznenađenja mogu doći u malim pakovanjima.

(Telegraf Nauka/Phys.org)