Астрономы впервые зафиксировали два джета от разных сверхмассивных чёрных дыр
Международная группа астрономов под руководством Сильке Бритцен из Института радиоастрономии им. Макса Планка (Бонн) совершила прорыв, получив первые прямые доказательства существования двойной сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики Mrk 501. Учёным удалось зафиксировать релятивистские джеты — струи плазмы, — исходящие от каждого из объектов по отдельности. Исследование, опубликованное в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, проливает свет на механизмы роста этих космических монстров.
На художественном изображении показан центр галактики Mrk 501 с двумя мощными джетами. Известная сверхмассивная черная дыра в центре частично искривляет свет джета позади нее, создавая эффект кольца Эйнштейна. Этот искривленный джет, вероятно, исходит от второй, пока невидимой черной дыры. Радиоизлучение показано в виде контуров на заднем плане.
Танец гигантов в сердце галактики
Долгое время считалось, что в центре почти каждой крупной галактики находится одна сверхмассивная чёрная дыра. Однако механизм их роста до миллиардов солнечных масс оставался загадкой. Новое открытие подтверждает теорию о том, что чёрные дыры набирают массу не только за счёт поглощения газа, но и в результате слияния галактик и столкновения друг с другом.
В центре галактики Mrk 501 одна из чёрных дыр уже была известна как источник мощного джета, движущегося со скоростью, близкой к световой. Проанализировав данные наблюдений за 23 года на разных радиочастотах, команда Бритцен обнаружила второй джет, который ранее маскировался излучением своего более яркого соседа.
«Мы так долго искали её, и стало полной неожиданностью, что смогли не только увидеть вторую струю, но и отследить её движение», — рассказывает Сильке Бритцен.
Физика невидимого: гравитация и свет
Первый джет направлен прямо на Землю, поэтому он выглядит особенно ярким. Второй же ориентирован иначе и движется позади большей чёрной дыры по своей орбите. Наблюдения показали поразительную картину: излучение второго джета иногда искривлялось мощной гравитацией центрального объекта, образуя так называемое **кольцо Эйнштейна** — светящийся ореол вокруг чёрной дыры.
Анализируя изменения яркости и траектории джетов, учёные вычислили параметры этой системы:
- Орбитальный период: около 121 дня.
- Расстояние между дырами: 250–540 астрономических единиц (это сравнимо с расстоянием от Солнца до ближайших звёзд).
- Будущее слияние: при таких параметрах гиганты могут столкнуться и слиться в одну ещё более массивную чёрную дыру всего через сто лет.
Гравитационные волны будущего
Хотя современные телескопы, включая Event Horizon Telescope, не могут напрямую «разглядеть» оба объекта из-за их тесного расположения, астрономы ожидают грандиозного финала. Сближение чёрных дыр должно породить мощный всплеск низкочастотных гравитационных волн.
Эти волны будут искать с помощью земных массивов синхронизации пульсаров (*PTA*). Галактика Mrk 501 теперь является главным кандидатом на роль источника фонового «гула» гравитационных волн, который недавно начали фиксировать детекторы.
«Если гравитационные волны будут зафиксированы, мы сможем увидеть, как их частота растёт по мере спирального сближения гигантов», — отмечает соавтор исследования Эктор Оливарес.
Это открытие даёт уникальную возможность наблюдать финальные стадии жизни двойных систем и понять, как формируются самые массивные объекты во Вселенной.
Больше на COSMOFACT
Подпишитесь, чтобы получать последние записи по электронной почте.
