Блуждающие сверхмассивные черные дыры

Считается, что в центре каждой массивной галактики находится сверхмассивная черная дыра (СМЧД). Ее масса коррелирует с массой внутренних областей ее галактики-хозяина (а также с некоторыми другими свойствами), вероятно, потому, что сверхмассивная черная дыра растет и эволюционирует по мере роста самой галактики за счет слияния с другими галактиками и поступления материала из межгалактической среды.

Когда материал попадает в центр галактики и аккрецируется на сверхмассивной чёрной дыре, он производит активное галактическое ядро ​​(AGN); оттоки или другие обратные связи от AGN затем действуют разрушающе, подавляя звездообразование в галактике. Современные космологические модели постоянно отслеживают звездообразование и рост сверхмассивных чёрных дыр в галактиках от ранней Вселенной до наших дней, подтверждая эти идеи.

Процесс слияния естественным образом приводит к тому, что некоторые СМЧД немного смещены от центра увеличенной галактики. Путь к единой комбинированной СМЧД сложен. Иногда сначала образуется двойная сверхмассивная чёрная дыра, которая затем постепенно сливается в одну. В этом процессе может возникать регистрируемое излучение гравитационных волн.

Однако иногда слияние может остановиться или прерваться — понимание того, почему это происходит — одна из ключевых загадок в эволюции СМЧД. Новое космологическое моделирование с помощью ROMULUS предсказывает, что даже после миллиардов лет эволюции некоторые сверхмассивные черные дыры не присоединяются к ядру, а вместо этого блуждают по галактике.

Астроном CfA Анджело Рикарте возглавил группу коллег, описывающих такие блуждающие черные дыры. Используя моделирование ROMULUS, команда ученых обнаружила, что в сегодняшней Вселенной (то есть примерно через 13,7 миллиарда лет после большого взрыва) около десяти процентов массы черных дыр могут находиться в блуждающих черных дырах.

В более ранние времена во Вселенной, через два миллиарда лет после Большого взрыва или меньше, эти странники казались еще более значительными и содержали большую часть массы в черных дырах. Действительно, ученые обнаружили, что в эти ранние эпохи странники также производят большую часть излучения, исходящего от популяции СМЧД. В соответствующей статье астрономы исследуют наблюдательные признаки блуждающей популяции сверхмассивных черных дыр.