Niepozorna galaktyka z olbrzymem w środku. Co skrywa Segue 1? 

• Zespół z Uniwersytetu Teksańskiego w San Antonio i w Austin wskazuje na czarną dziurę o masie ok. 450 tys. Słońc.
• Modele lepiej pasujące do obserwacji wykluczają duży udział ciemnej materii w Segue 1.
• Wyniki opublikowano w "The Astrophysical Journal Letters"; źródłem informacji jest PAP.

Segue 1 to jedna z najmniejszych towarzyszek Drogi Mlecznej, oddalona o ok. 75 tys. lat świetlnych. Astronomowie przez lata sądzili, że jej zwarta struktura wynika głównie z dominacji ciemnej materii. Teraz badacze z dwóch ośrodków w Teksasie proponują inne wyjaśnienie: w centrum Segue 1 działa supermasywna czarna dziura, która grawitacyjnie spina galaktykę. Jak podaje PAP, o odkryciu poinformował Uniwersytet Teksański w Austin.

Kluczowy wniosek z analizy jest zaskakujący: masa centralnego obiektu może sięgać ok. 450 tys. mas Słońca, czyli nawet blisko dziesięciokrotności łącznej masy gwiazd w Segue 1. To odwraca typową zależność między galaktykami a ich czarnymi dziurami. Zespół zwraca uwagę, że jeśli podobne odstępstwa występują w innych galaktykach karłowatych, modele ich ewolucji będą wymagały przeglądu.

Badacze wykorzystali superkomputery centrum obliczeniowego Uniwersytetu Teksańskiego w Austin. Wygenerowali setki tysięcy modeli dynamiki, zestawiając je z danymi z W. M. Keck Observatory. Ponieważ Droga Mleczna odrywa zewnętrzne gwiazdy Segue 1, naukowcy najpierw odfiltrowali tę uciekającą populację. Następnie przeanalizowali ruchy pozostających w galaktyce gwiazd, szukając konfiguracji najlepiej zgodnej z obserwacjami.

W centrum Segue 1 gwiazdy poruszają się szybko po ciasnych torach, co wskazuje na silne źródło grawitacji. Modele zakładające duży udział ciemnej materii gorzej pasowały do danych, niż te z dominującą czarną dziurą. Jak podkreślono w opisie badań, to zmienia perspektywę na to, co stabilizuje najmniejsze galaktyki w naszym sąsiedztwie kosmicznym.

Na Uniwersytecie Teksańskim w Austin projekt zaczął się jako zadanie dla studentów związane z modelowaniem efektów grawitacyjnych w Segue 1. Karl Gebhardt z tego uniwersytetu wyjaśnił, że praca edukacyjna doprowadziła do wniosków istotnych dla badań galaktyk karłowatych. W opisie badań przywołano dwie hipotezy: Segue 1 mogła kiedyś być większa, a Droga Mleczna odebrała jej większość gwiazd, albo obiekt przypomina tzw. "małe czerwone kropki", gdzie czarne dziury rosną szybciej niż populacje gwiazd.

Wyniki opublikowano w "The Astrophysical Journal Letters". Pierwszym autorem pracy jest Nathaniel Lujan z Uniwersytetu Teksańskiego w San Antonio. Zespół podkreśla, że znalezienie pobliskiego odpowiednika "małych czerwonych kropek" mogłoby znacząco przyspieszyć badania tego typu wczesnych galaktyk, obserwowanych na krańcach widzialnego Wszechświata.