Niewielka galaktyka posiada ogromną czarną dziurę. Sytuację naszego sąsiada trudno wyjaśnić

Galaktyka satelitarna Drogi Mlecznej, Leo I, pomimo niewielkich rozmiarów posiada zaskakująco dużą czarną dziurę. Naukowcy próbują wyjaśnić, jak to możliwe.

Droga Mleczna to prawdziwa dominatorka w naszym kosmicznym sąsiedztwie. Ze względu na jej rozmiary, posiada ona szereg galaktyk satelitarnych. Jedną z nich jest najprawdopodobniej Leo I, oddalona od Ziemi o 820 tysięcy lat świetlnych. Średnica rzędu 2000 lat świetlnych mogłaby robić wrażenie, gdyby nie fakt, że Droga Mleczna jest około 50-krotnie większa. Poza tym, masa tej galaktyki satelitarnej jest od 15 do 30 milionów razy większa od masy Słońca. Dla porównania, masa Drogi Mlecznej wynosi około 1,5 biliona Słońc.

Czytaj też: Czarna dziura w pobliskiej gromadzie tworzy układ podwójny. Co o niej wiemy?

Przy tych dość miniaturowych rozmiarach Leo I ma jednak całkiem imponującego asa w rękawie. Jest nim czarna dziura znajdującą się – podobnie jak w przypadku Drogi Mlecznej – w samym sercu tej galaktyki. Naukowcy odkryli bowiem, że obiekt ten ma podobną masę jak centralna czarna dziura naszej galaktyki, czyli Sagittarius A*. Jest to sprzeczne z założeniami, ponieważ astronomowie od dawna sądzili, że supermasywne czarne dziury powstają w wyniku zderzeń galaktyk. W efekcie powinny one odpowiadać rozmiarom swoich galaktyk.

Autorzy badań w tej sprawie opublikowali swoje ustalenia na łamach The Astrophysical Journal. Artykuł sugeruje, że dokonane przez nich odkrycie było dość… przypadkowe. Pierwotnym celem badaczy było bowiem wykonanie pomiarów ilości ciemnej materii w Leo I. Skorzystali w tym celu z instrumentu Virus-W zamontowanego naTeleskopie Harlana. Przyrząd ten mierzy ruch gwiazd w małych galaktykach krążących wokół Drogi Mlecznej. Dzięki tym pomiarom astronomowie są w stanie wnioskować co do ilości ciemnej materii w tych galaktykach.

Leo I to galaktyka satelitarna Drogi Mlecznej, oddalona o 820 tysięcy lat świetlnych od Ziemi

Ciemna materia, pomimo przypuszczalnej wszechobecności, nadal pozostaje nieuchwytna. I choć nie da się jej bezpośrednio zaobserwować, to naukowcy są w stanie wykryć jej obecność na podstawie obserwowanego wpływu na orbity i prędkości pobliskich gwiazd. Zależność jest dość prosta: im więcej ciemnej materii na orbicie gwiazdy, tym szybciej się ona porusza. Modele, napędzane danymi zebranymi z użyciem Teleskopu Harlana wykazały, iż Leo I wydaje się prawie w ogóle nie posiadać ciemnej materii. Zamiast tego, w jej centrum znajduje się czarna dziura o masie 3 milionów Słońc. „Nasza”, czyli Sagittarius A*, jest o około 25% większa.

Czytaj też: Odkryto parę najbliższych czarnych dziur w historii. Połączą się w prawdziwego giganta

Nie jest do końca jasne, skąd tak zaskakujące wyniki. Znacząco różnią się one od poprzednich obliczeń dotyczących ciemnej materii w galaktyce Leo I. Różnice mogą wynikać z faktu, iż wcześniejsze analizy były oparte na mniej precyzyjnych danych. Poza tym, ich autorzy nie mieli dostępu do równie wydajnych superkomputerów jak w tym przypadku. Co ciekawe, ilość ciemnej materii w niewidocznych wcześniej regionach centralnych tej galaktyki karłowatej wydaje się znacznie większa niż na obrzeżach.