Первые ультракомпактные галактики были обнаружены еще в 1990-е годы. Они отличаются крайне высокой плотностью звездного населения и небольшим диаметром — обычно он составляет всего 200-300 световых лет (для сравнения, предполагаемый диаметр Млечного Пути равен примерно 160 тысячам световых лет). Недавно стало известно, что в их центре могут находиться центральные черные дыры. Однако если в «нормальных» галактиках они обычно составляют около 0,3 процента от общей массы, то в ультракомпактных карликах это значение может быть намного выше.

Галактика Fornax UCD3 расположена в скоплении Печи на удалении примерно 68 миллионов световых лет (20,9 мегапарсек). Астрономы под руководством Антона Афанасьева (Anton Afanasiev) из Московского государственного университета им. Ломоносова использовали данные инфракрасного спектрографа интегрального поля SINFONI, установленного на одном из телескопов VLT в Чили. Ученые проанализировали спектр Fornax UCD3 и установили зависимость между изменением скоростей звезд (дисперсией скоростей) и их удаленностью от центра галактики. Дисперсия скоростей отражает отклонения скорости космических объектов от средней скорости той группы, в которую они входят. Если в галактике присутствует крупный объект, например сверхмассивная черная дыра, то под действием ее гравитации дисперсия скоростей — разница между скоростями самых медленных и самых быстрых звезд — возрастет. Именно такое явление и зарегистрировали астрономы.

Затем астрономы сравнили полученные данные с динамическими моделями, построенными на основе предположения, что в центре галактики находится сверхмассивная черная дыра. Наиболее близкой к данным наблюдений оказалась модель, в которой ее масса составляла 3,5 миллиона солнечных — то есть четыре процента от общей массы галактики. Ученые также рассмотрели и тот случай, когда в центре Fornax UCD3 не было сверхмассивной черной дыры, однако эта гипотеза была исключена со статистической значимостью 99,7 процентов (3 сигмы).

Наличие массивных черных дыр в ультракомпактных карликах считается серьезным аргументом в пользу гипотезы о приливном происхождении. Она предполагает, что в прошлом это были обычные галактики нормальных размеров, однако в какой-то момент они прошли слишком близко от другой, более крупной галактики. В результате этого из-за воздействия приливных сил меньшая галактика потеряла большую часть звезд, находившихся на периферии, и от нее осталось только ядро — ультракомпактный карлик.

Ранее ученым удалось обнаружить еще две неожиданно крупные черные дыры в центре ультракомпактных карликовых галактик. Они составили 13 процентов и 18 процентов от их общего «объема» и подобные аномалии подтверждают упомянутую выше гипотезу.