Модели указывают на сверхмассивные чёрные дыры в ярчайших галактиках скоплений

Учёные взяли 21 самую яркую галактику в скоплениях и измерили, как движутся их звёзды вдоль длинной щели спектрографа — по сути, это способ «прочитать» скорость и разброс скоростей звёзд в разных частях галактики. Потом эти данные соединили с очень чёткими снимками из космоса и наземной адаптивной оптики, а также с широким обзором внешних областей, чтобы собрать картину от самого центра до далёких окраин. Такой набор нужен потому, что в ядре на движение звёзд сильнее всего влияет сверхмассивная чёрная дыра, а дальше уже начинают доминировать сами звёзды и тёмная материя.

Дальше авторы не просто сравнивали кривые «на глаз», а строили триаксиальные модели, то есть модели галактик без упрощения до идеальной сферы или плоского диска. Это важно для самых крупных галактик: у них форма может быть сложной, и если её упростить, можно ошибиться в оценке массы центральной чёрной дыры и тёмного гало. В этой работе именно такая более гибкая схема позволила получить устойчивые решения для 16 галактик из 21.

Самый заметный результат — в восьми галактиках нашли признаки чёрных дыр с массой больше 10^10 масс Солнца. Это не просто «большие» чёрные дыры, а уже ультрамассивные объекты, и их число в выборке оказалось вдвое больше, чем было известно по динамическим измерениям раньше. Кроме этого, в данных увидели очень разные формы тёмных гало, а ещё у одной галактики — отдельное ядро со своей кинематикой, то есть центральная область звёзд движется не так, как остальная галактика.