Gli scienziati sono riusciti a rivelare un buco nero supermassiccio nel centro di una galassia nana nella costellazione di Pech. UCD3 fa parte del Cluster of the Furnace e appartiene a una classe galattica rara e insolita: le nane ultra-compatte. La massa di tali galassie raggiunge solitamente diverse decine di milioni di solari con un raggio non superiore a 300 anni luce. A causa del rapporto tra massa e dimensioni, gli UCD sono considerati i sistemi stellari più densi dell'universo.
La massa del buco nero supermassiccio in UCD3 è 3,5 milioni di solare, che assomiglia a un mostro nel centro della Via Lattea. Lo studio ha utilizzato i dati dello spettrografo integrato SINFONI IR installato su uno degli strumenti da 8,2 metri del Very Large Telescope (Cile). Un'analisi degli spettri osservati ha dimostrato una relazione tra la dispersione delle velocità stellari e il raggio della galassia. La dispersione di velocità determina il cambiamento medio tra la velocità della linea di vista stellare e la velocità media dell'intera popolazione stellare. In presenza di un corpo massiccio, come un buco nero, la gravità inizia a influenzare le stelle e le accelera in diverse direzioni. Di conseguenza, la velocità media non aumenta, ma la variazione cambia in modo significativo. In una particolare galassia, la dispersione della velocità centrale è così grande che può essere spiegata solo dalla presenza di un enorme buco nero.
Immagine ottica della galassia ellittica gigante NGC 1399 e del suo satellite UCD3. A sinistra: immagine UCD3 nel filtro F606W ripresa dal telescopio Hubble. A destra: immagine IR di UCD3, estratta dallo spettrografo SINFONI
Successivamente, i ricercatori hanno confrontato la dipendenza della velocità e della dispersione su modelli dinamici basati sull'assunzione della massa di un buco nero. Si è scoperto che un modello con una massa di 3,5 milioni di solari è più adatto alle osservazioni. È stata anche considerata la possibilità di assenza di un buco nero, ma l'ipotesi è stata esclusa con un significato statistico del 99,7%.
Questo è il quarto foro trovato nell'esempio UCD e corrisponde al 4% della massa galattica totale. La presenza di enormi buchi neri in tali oggetti è un argomento importante a favore dell'origine delle maree delle galassie. Cioè, una galassia di medie dimensioni è passata attraverso uno più grande e più grande ad un certo stadio evolutivo, che ha portato alla perdita della maggior parte delle stelle a causa dell'influenza delle forze di marea. Il nucleo compatto rimanente diventa una galassia ultra-compatta. Ma per confermare l'ipotesi sarà necessario trovare altri buchi supermassicci nell'UDCD.
