Naukowcom udało się odkryć supermasywną czarną dziurę w centrum galaktyki karłowatej w gwiazdozbiorze Pec. UCD3 jest częścią klastra pieca i należy do rzadkiej i niezwykłej klasy galaktycznej - ultra-kompaktowych karłów. Masa takich galaktyk zwykle sięga kilkudziesięciu milionów słonecznych o promieniu nie większym niż 300 lat świetlnych. Ze względu na stosunek masy i wielkości UCD są uważane za najgęstsze systemy gwiezdne we wszechświecie.
Masa supermasywnej czarnej dziury w UCD3 wynosi 3,5 miliona słonecznych, co przypomina potwora w centrum Drogi Mlecznej. W badaniu wykorzystano dane ze zintegrowanego spektrografu SINFONI IR zainstalowanego na jednym z 8,2-metrowych instrumentów teleskopu Very Large Telescope (Chile). Analiza obserwowanych widm wykazała związek między rozproszeniem prędkości gwiazdowych a promieniem galaktyki. Dyspersja prędkości określa średnią zmianę między prędkością gwiezdnej linii wzroku a średnią prędkością całej populacji gwiazd. W obecności masywnego ciała, jak czarna dziura, grawitacja zaczyna oddziaływać na gwiazdy i przyspiesza je w różnych kierunkach. W rezultacie średnia prędkość nie rośnie, ale wariancja zmienia się znacząco. W konkretnej galaktyce centralna dyspersja prędkości jest tak duża, że można ją wytłumaczyć jedynie obecnością masywnej czarnej dziury.
Optyczny obraz gigantycznej eliptycznej galaktyki NGC 1399 i jej satelity UCD3. Po lewej: obraz UCD3 w filtrze F606W wykonany przez teleskop Hubble'a. Po prawej: obraz IR UCD3, wyodrębniony przez spektrograf SINFONI
Następnie naukowcy porównali zależność prędkości i rozproszenia od modeli dynamicznych w oparciu o założenie masy czarnej dziury. Okazało się, że model o masie 3,5 miliona słonecznych najlepiej nadaje się do obserwacji. Rozważano również możliwość nieobecności czarnej dziury, ale hipotezę wykluczono z istotnością statystyczną 99,7%.
Jest to czwarty znaleziony otwór w przykładzie UCD i odpowiada 4% całkowitej masy galaktycznej. Obecność masywnych czarnych dziur w takich obiektach jest ważnym argumentem na rzecz pływowego pochodzenia galaktyk. Oznacza to, że galaktyka średniej wielkości przeszła przez masywniejszy i większy na pewnym etapie ewolucyjnym, co doprowadziło do utraty większości gwiazd ze względu na wpływ sił pływowych. Pozostały kompaktowy rdzeń staje się ultra-kompaktową galaktyką. Aby jednak potwierdzić hipotezę, trzeba znaleźć więcej supermasywnych dziur w UCD.
