У части квазаров чёрные дыры оказались заметно массивнее звёздной части галактики
Кратко
Астрономы изучили 200 квазаров, найденных рентгеновским телескопом eROSITA, и сопоставили их с данными оптики, ультрафиолета и инфракрасного диапазона. У части объектов на красных смещениях 0,3–0,8 масса центральной чёрной дыры превышала 5% массы звёзд в галактике-хозяине.
Почему это важно
Это показывает, что очень «переразмеренные» чёрные дыры встречаются не только в ранней Вселенной и не обязательно требуют особого сценария рождения. Такие объекты важно учитывать в моделях того, как растут галактики и чёрные дыры вместе.
Разбор
Авторы не ограничились простым подсчётом массы чёрной дыры и массы звёзд. Они взяли 200 квазаров, которые заметил рентгеновский телескоп eROSITA, и для каждого объекта собрали ещё и данные из оптики, ультрафиолета и инфракрасного диапазона. Это важно, потому что в квазаре светит не только сама галактика: яркое ядро может легко «перекричать» звёзды, и тогда оценки получаются смещёнными. Чтобы отделить вклад чёрной дыры от вклада галактики, исследователи использовали разложение изображения и света на две части — ядро и звёздное население.
Такой подход нужен был ещё и потому, что раньше очень массивные чёрные дыры обсуждали в основном либо в маленьких галактиках, либо в очень ранней Вселенной. Из-за этого возникала идея: будто бы почти вся масса чёрной дыры должна была сформироваться сразу при рождении, а не нарастать потом. Но здесь показали, что похожие «переразмеренные» чёрные дыры встречаются и в уже развитых галактиках. Значит, это не редкая визитная карточка первых эпох, а более общий режим роста.
Самый интересный итог — у уверенно отобранной части объектов масса чёрной дыры оказалась больше 5% массы звёзд в галактике-хозяине. Авторы также делают вывод, что такие системы могли переживать очень длинные всплески быстрого питания чёрной дыры — порядка миллиарда лет. И ещё один важный штрих: их оценка показывает высокую пространственную плотность таких объектов около космического полудня, то есть в эпоху, когда Вселенная была особенно активной в плане рождения и роста галактик.
Ключевые цифры
Можно ли доверять
Это рецензируемая статья в Astronomy & Astrophysics, так что работа прошла проверку другими учёными. При этом выводы основаны на 200 квазарах и на оценках, которые зависят от разложения света ядра и галактики, поэтому точные доли массы у отдельных объектов могут быть неидеальны. Главная сила исследования в том, что авторы опираются на несколько диапазонов наблюдений сразу, а не на один источник данных.
Пересказано ИИ по научной статье. Как это устроено