I ett fynd som kunde vända supermassiva teorier om svart hålbildning upp och ner har astronomer upptäckt ett av dessa djur i en liten galax bara 157 ljusår över - ungefär 500 gånger mindre än Vintergatan.
Utbildaren kommer att vara om teamet kan hitta fler svarta hål som det, och det är något de redan börjar arbeta med efter upptäckten inuti galaxen M60-UCD1. Ultracompact-galaxen är en av endast cirka 50 kända för astronomer i de närmaste galaxklyngarna.
"Det är väldigt mycket som en pinpick i himlen," sade blyforskaren Anil Seth, en astrofysiker vid University of Utah, M60-UCD1, under en pressmöte på nätet tisdag (16 september).
Seth sa att han insåg att något speciellt hände när han såg handlingen om stjärnrörelser inuti M60-UCD1, baserat på data från Gemini North Telescope på Hawaii. Stjärnorna i galaxens centrum kretsade mycket snabbare än vid kanten. Hastigheten var oväntad med tanke på den typ av stjärnor som finns i galaxen.
"Omedelbart när jag såg den stellar rörelsekartan visste jag att vi såg något spännande," sade Seth. "Jag visste ganska mycket direkt att det fanns ett intressant resultat där."
I sin viktklass är M60-UCD1 en framstående. Förra året var Seth andra medförfattare i en grupp som tillkännagav att den var den tätaste närliggande galaxen, med stjärnor som är packade 25 gånger närmare än i Vintergatan. Det är också en av de ljusaste de känner till, ett faktum som stöds av galaxens relativa närhet till jorden. Det är ungefär 54 miljoner ljusår bort, liksom den enorma galaxen som den kretsar om: M60. De två galaxerna är bara 20 000 ljusår från varandra.
Supermassiva svarta hål är kända för att lura i centrum för de flesta större galaxer, inklusive Vintergatan. Hur de kom dit i första hand är dock oklart. Fyndet inuti M60-UCD1 är särskilt spännande med tanke på det svarta hålets relativa storlek till själva galaxen. Det svarta hålet är cirka 15% av galaxens massa, med en motsvarande massa på 21 miljoner solar. Mjölkvägens svarta hål tar däremot mindre än en procentandel av vår galaxmassa.
Med tanke på att så få ultrakompaktgalaxier är kända för astronomer är vissa grundläggande egenskaper ett mysterium. Till exempel tenderar massan av dessa galaxtyper att vara högre än väntat baserat på deras stjärnljus.
Vissa astronomer föreslår att det beror på att de har mer massiva stjärnor än andra galaxtyper, men Seth sade att mätningar av stjärnor inom M60-UCD1 (baserat på deras orbitalrörelse) visar normala massor. Den extra massan kommer istället från det svarta hålet, hävdar han, och det kommer sannolikt att vara sant för andra ultrakompakt galaxer också.
"Det är en ny plats att leta efter svarta hål som tidigare inte känns igen," sade han, men erkände idén om svarta hål som finns i liknande galaxer kommer inte att accepteras i stort förrän laget gör fler fynd. En alternativ förklaring till ett svart hål kan vara en svit med lågmassastjärnor eller neutronstjärnor som inte avger mycket ljus, men Seth sa att antalet av dessa som krävs i M60-UCD1 är "orimligt högt."
Hans team planerar att titta på flera andra ultrakompakt galaxer som M60-UCD1, men kanske bara sju till åtta andra skulle vara tillräckligt ljusa från Jorden för att utföra dessa mätningar, sade han. (Ytterligare arbete skulle troligtvis kräva ett instrument som det kommande trettio meter teleskopet, sade han.) Dessutom har Seth forskningsintressen i kulakluster - stora stjärnor av stjärnor - och planerar ett besök på Hawaii nästa månad för att söka svarta hål i dessa objekt också.
Resultaten publicerades idag (17 september) i tidskriften Nature.
