Учените вярват, че свръхмасивна черна дупка дебне в центъра на почти всяка галактика във Вселената, с маса, която е милиони или милиарди пъти по-голяма от тази на Слънцето и чиято огромна сила на гравитацията е отговорна за задържането на всички звезди заедно. Сърцето на галактическия куп Abell 2261, разположен на около 2.7 милиарда светлинни години от Земята, изглежда нарушава теорията. Там правилата на астрофизиката показват, че трябва да има огромно чудовище между 3,000 и 100,000 XNUMX милиона слънчеви маси, сравними с теглото на някои от най-големите известни. Въпреки това, колкото и изследователите да търсят непрекъснато, няма начин да го намерят. Последните наблюдения с рентгеновата обсерватория Chandra на НАСА и космическия телескоп Хъбъл задълбават само в загадката.
Използвайки данните на Чандра, получени през 1999 и 2004 г., астрономите вече са търсили центъра на Абел за 2,261 признака на свръхмасивна черна дупка. Те ловували за материал, който се е прегрял, когато е паднал в черната дупка и е произвел рентгенови лъчи, но не са открили такъв източник.
Изгонен след сливане
Сега, с нови и по-дълги наблюдения на Чандра, получени през 2018 г., екип, ръководен от Кайхан Гюлтекин от Университета в Мичиган, извърши по-задълбочено търсене на черната дупка в центъра на галактиката. Те също така разгледаха алтернативно обяснение, при което черната дупка беше изхвърлена след сливането на две галактики, всяка със собствена дупка, за да образува наблюдаваната галактика.
Когато черните дупки се сливат, те произвеждат вълни в пространство-време, наречени гравитационни вълни. Ако големият брой гравитационни вълни, генерирани от такова събитие, бяха по-силни в една посока от друга, теорията прогнозира, че новата, още по-масивна черна дупка би била изпратена с пълна скорост от центъра на галактиката в обратна посока. Това се нарича отдалечаваща се черна дупка.
Астрономите не са открили категорични доказателства за откат на черната дупка и не е известно дали супермасивите се приближават достатъчно близо един до друг, за да произвеждат гравитационни вълни и да се сливат. Досега те са проверили само разтопяването на много по-малки обекти. Намирането на по-голямо отстъпващо би насърчило учените да търсят гравитационни вълни от сливането на свръхмасивни черни дупки.
Косвени сигнали
Учените смятат, че това е могло да се случи в центъра на Абел 2261 по два косвени знака. Първо, данните от оптичните наблюдения от Хъбъл и телескопа Subaru разкриват галактическо ядро, централната област, където броят на звездите в галактиката има максимална стойност, много по-голяма от очакваната, за галактика с нейния размер. Вторият признак е, че най-гъстата концентрация на звезди в галактиката е на повече от 2,000 светлинни години от центъра, изненадващо отдалечена.
По време на сливане свръхмасивната черна дупка във всяка галактика потъва към центъра на новослятата галактика. Ако те се държат заедно от гравитацията и орбитата им започне да се свива, се очаква черните дупки да взаимодействат с околните звезди и да ги изгонят от центъра на галактиката. Това би обяснило голямото ядро на Abell 2261.
Концентрацията на звездите извън центъра може да е била причинена и от насилствено събитие, като сливането на две свръхмасивни черни дупки и последващия откат на една, по-голяма черна дупка.
В звездите няма следа
Въпреки че има индикации, че се е случило сливане на черна дупка, нито данните от Chandra, нито Хъбъл са показали доказателства за самата черна дупка. Преди това изследователите са използвали Хъбъл за търсене на група звезди, които биха могли да бъдат пометени от отдалечаваща се черна дупка. Те проучиха три клъстера в близост до центъра на галактиката и изследваха дали движенията на звездите в тези клъстери са достатъчно високи, за да предполагат, че съдържат 10 милиарда слънчева черна дупка. Не бяха открити ясни доказателства за черна дупка в две от групите, а звездите в другата бяха твърде слаби, за да дадат полезни заключения.
Преди това те също са изучавали наблюдения на Abell 2261 с много голям масив от NSF на Karl G. Jansky. Радиоизлъчването, открито близо до центъра на галактиката, предполага, че активността на свръхмасивна черна дупка е възникнала там преди 50 милиона години, но това не показва, че в момента центърът на галактиката съдържа такава черна дупка.
След това се насочиха към Чандра, за да търсят материал, който е прегрял и е произвел рентгенови лъчи, когато е паднал в черната дупка. Въпреки че данните разкриват, че най-плътният горещ газ не е в центъра на галактиката, той не е показан нито в центъра на клъстера, нито в някой от звездните клъстери. Авторите заключават, че или няма черна дупка на някое от тези места, или че тя привлича материал твърде бавно, за да произведе откриваем рентгенов сигнал.
Мистерията на местоположението на тази гигантска черна дупка продължава. Въпреки че търсенето е било неуспешно, астрономите се надяват, че космическият телескоп Джеймс Уеб може да разкрие присъствието му. Ако Уеб не може да го намери, тогава най-доброто обяснение е, че черната дупка се е отдалечила достатъчно далеч от центъра на галактиката.
