Кое-что про OBGВсе мы знаем, что в центре практически любой крупной галактики есть сверхмассивная черная дыра. А если в центре такой галактики нет черной дыры, то практически наверняка он была и потерялась (о том, как теряются черные дыры, я рассказывал - при слиянии черных дыр во время мерджинга получившаяся черная дыра может приобрести такой импульс, что она просто вылетает из галактики).
Обычно массы сверхмассивных черных дыр находятся в пределах от ста тысяч до многих миллионов масс Солнца (например, у Млечного пути - около 4,3 миллиона). У гигантских эллиптических галактик массы черных дыр побольше - подчас несколько миллиардов солнечных масс (об одной из важнейших причин этого я уже рассказывал - динамическое трение (эффект Чандрасекара), которое на самом деле не имеет отношения к трению и заключается в том, что в системе гравитирующих объектов, например, звезд, их взаимодействие приводит к выравниванию их скоростей, что в конечном итоге приводит к тому, что более быстрые звезды тормозятся, разгоняя менее быстрые. В результате галактика постепенно становится более компактной. Соответственно, в результате торможения внутренних слоев галактики за счет динамического трения, звезды и материал ее внутренней части начинают опускаться к центру - где их поджидает черная дыра.
Происхождение сверхмассивных черных дыр пока до конца неясно - кое-что я говорил об этом здесь
http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg78242#msg78242.
В любом случае, понятно, что за время своего существования за счет поглощения газа и неосторожно приблизившихся звезд эти черные дыры успевают многократно вырасти в размерах (а когда черная дыра активно поглощает и растет, этот процесс мы наблюдаем в виде активного ядра галактики).
Понятно, что между массами центральных черных дыр и галактик, в которых они находятся, есть определенная нестрогая корреляция - хотя масса центральных дыр в галактиках близких масс может различаться порой на три порядка, в целом, как очевидно, с ростом масс галактики в среднем растет масса ее центральной черной дыры.
А теперь я хочу рассказать о том, что существуют случаи слишком больших черных дыр, массы которых заметно превышают те, которые можно было бы легким и очевидным образом объяснить на основе анализа размера и структуры самой галактики.
К примеру, известны спиральные галактики близкого к Млечному пути размера - но с черной дырой массой в десятки миллиардов солнечных (напомню, центральная черная дыра Млечного пути имеет массу около 4,3 миллиона солнечных, а в галактике Андромеды, хотя она и имеет признаки бывшего квазара и должна быть поэтому большой - всего на порядок-полтора больше. И уж никак не десятки миллиардов).
Интереснее другое. На первый взгляд непонятно, что тут такого особенного. Есть галактики с небольшими черными дырами, есть с большими - а есть с очень большими - и что тут такого?
Однако особенное есть. Подсчеты показывают, что если бы такая особенно сверхмассивная черная дыра возникала просто за счет своего обильного питания - она бы оставляла свою галактику без газа, совершенно анемичной (с давно законченным звездообразованием) и еще - с огромной дырой в центре. Не в смысле, с черной дырой (она и так есть) - а в смысле с дыркой от бублика.
А наблюдения между тем показывают, что это вовсе не обязательно, и многие спиральные галактики с особенно крупными черными дырами вовсе на показывают признаков исчерпания газа, а подчас даже исправно демонстрируют звездообразование, так что следует искать иную причину для такого непонятно крупного размера черной дыры.
Скорее всего, она успела приобрести значительные размеры еще до формирования самой галактики, в первые сотни миллионов лет жизни Вселенной.
Ну, и соответственно с некоторых времен появилось желание выделить галактики с такими особенно крупными черными дырами в центре в отдельную классификационную группу.
В результате для галактик, имеющих такие слишком крупные, я бы сказал, неоправданно крупные центральные черные дыры, родился специальный термин. ОБЖ. В смысле, OBG.
Сам по себе он хорош - пока не узнаешь расшифровку. Obese black-hole galaxy.
Ну, и немного - о примерах.
Примерно в двенадцати миллиардах свеотовых годах от нас (по времени распространения, разумеется) есть галактика CID-947.
Галактика очень интересная. Ее барионная масса оценивается примерно в 45 миллиардов солнечных.
При этом в центре галактики находится черная дыра массой почти семь миллиардов солнечных. И при этом в галактике происходит активное звездообразование.
Все это очень странно.
Во-первых, это - рекорд отношения масс галактики и ее центральной черной дыры. В норме, это отношение обычно составляет 200-500, в редких случаях - 50-100, но уж никак не 7.
Во-вторых, неясно, как при такой массе (и такой активности) черной дыры в такой небольшой галактике вообще остался какой бы то ни было материал для звездообразования. Вспомним, что активность черных дыр вообще-то, звездообразование подавляет многими способами.
В-третьих, непонятно, откуда нашелся материал для столь быстрого формирования самой дыры - собственно, представить себе, как дыра ухитряется достаточно быстро слопать столь изрядный кусок собственной галактики, достаточно сложно. Разве что, в ходе интенсивного и своеобразного поглощения соседей.
Ну, или как вариант - вспомним еще раз варианты раннего рождения сверхмассивных черных дыр по ссылке выше. Если сверхмассивные черные дыры формировались ранее, чем галактики, то этой черной дыре не повезло - выросла большой, а материала к ней подтянулось (при формировании галактики) мало. Вот и получилась большая черная дыра при относительно небольшой галактике. И живет она спокойно, пока вокруг нее в галактике творятся всяческие страсти.
В общем, в копилку фактов, заставляющих подозревать независимое формирование центральных черных дыр, эта галактика вносит немало.
Но чтобы любоваться OBG, отнюдь не обязательно отправляться за тридевять земель, на 12 миллиардов световых лет по времени распространения (тем более, что в сопутствующем пространстве это соответствует почти 23 миллиардам световых лет. Все ноги собьешь), Можно посмотреть поближе.
По соседству, в 220 миллионах световых годах, есть галактика NGC 1277.
Можно даже полюбоваться:
Линзовидная
http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76818#msg76818 - и при этом красная галактика, что говорит о нехарактерном для дисковидных галактик давнем завершении звездообразования. Собственно, звездообразование в галактике закончилось более восьми миллиардов лет назад (как будто это и не дисковидная, а относительно крупная эллиптическая галактика) - и немудрено.
Когда провели исследование кинематики угарного газа в галактике (почему именно угарного? - потому что угарный газ является сигнатурой нейтрального водорода. А подробности - в следующем посте), обнаружили очень интересную картину: масса черной дыры ориентировочно равна 17 миллиардам солнечных масс. И это - при барионной массе галактики по самым оптимистичным оценкам 120 миллиардов солнечных.
Опять, как и с экзотической CID-947 отношение барионной массы галактики к массе центральной черной дыры - 7.
Понятно, отчего с такой черной дырой звездообразование в галактике давно закончилось.
