Wetenschappers zijn erin geslaagd om een superzwaar zwart gat te onthullen in het centrum van een dwergstelsel in het sterrenbeeld Pech. UCD3 maakt deel uit van de Cluster of the Furnace en behoort tot een zeldzame en ongebruikelijke galactische klasse - ultracompacte dwergen. De massa van dergelijke sterrenstelsels bereikt meestal enkele tientallen miljoenen zonne-energie met een straal van niet meer dan 300 lichtjaren. Vanwege de massa- en grootteverhouding worden UCD's beschouwd als de dichtste stersystemen in het universum.
De massa van het superzware zwarte gat in UCD3 is 3,5 miljoen zonne-energie, wat lijkt op een monster in het midden van de Melkweg. De studie gebruikte gegevens van de geïntegreerde SINFONI IR-spectrograaf geïnstalleerd op een van de 8,2-meter instrumenten van de Very Large Telescope (Chili). Een analyse van de waargenomen spectra toonde een relatie aan tussen de dispersie van stellaire snelheden en de straal van de melkweg. De snelheidsverspreiding bepaalt de gemiddelde verandering tussen de snelheid van de stellaire zichtlijn en de gemiddelde snelheid van de gehele sterrenpopulatie. In de aanwezigheid van een massief lichaam, zoals een zwart gat, begint de zwaartekracht de sterren te beïnvloeden en versnelt ze in verschillende richtingen. Als gevolg hiervan neemt de gemiddelde snelheid niet toe, maar de variantie verandert aanzienlijk. In een bepaald sterrenstelsel is de centrale snelheidsdispersie zo groot dat deze alleen kan worden verklaard door de aanwezigheid van een enorm zwart gat.
Optisch beeld van het gigantische elliptische stelsel NGC 1399 en zijn satelliet UCD3. Links: UCD3-afbeelding in het F606W-filter genomen door de Hubble-telescoop. Rechts: IR-afbeelding van UCD3, geëxtraheerd met de SINFONI -spectrograaf
Daarna vergeleken de onderzoekers de afhankelijkheid van snelheid en spreiding op dynamische modellen op basis van de aanname van de massa van een zwart gat. Het bleek dat een model met een massa van 3,5 miljoen zonne-energie het meest geschikt is voor observaties. De mogelijkheid van de afwezigheid van een zwart gat werd ook overwogen, maar de hypothese werd uitgesloten met een statistische significantie van 99,7%.
Dit is het vierde gevonden gat van het UCD-voorbeeld en komt overeen met 4% van de totale galactische massa. De aanwezigheid van enorme zwarte gaten in dergelijke objecten is een belangrijk argument ten gunste van de getijdenoorsprong van sterrenstelsels. Dat wil zeggen, een middelgroot sterrenstelsel passeerde een groter en groter sterrenstelsel in een bepaald evolutionair stadium, wat leidde tot het verlies van de meeste sterren als gevolg van de invloed van getijdekrachten. De overblijvende compacte kern wordt een ultracompacte melkweg. Maar om te bevestigen moet de hypothese meer superzware gaten in de UCD vinden.
