Блазары — ключ к разгадке: астрофизики РФ придумали, как точнее измерить Вселенную
В центре большинства галактик, включая Млечный Путь, скрываются сверхмассивные черные дыры — объекты с массами в миллионы и даже миллиарды раз больше солнечной. Они образуются при слиянии галактик и постепенно сближаются, излучая гравитационные волны. Ученые из Крымской астрофизической обсерватории РАН разработали методику, которая позволяет детально исследовать такие пары: определять массу их компонентов, размеры орбит, скорость движения, запасы энергии и ее потери из-за гравитационного излучения, а также прогнозировать, когда произойдет их объединение.
Ключом стали блазары — особый тип активных галактических ядер, выбрасывающих в космос мощные струи вещества (джеты), направленные в сторону наблюдателя. Исследователи проанализировали данные 50-летних наблюдений за пятью такими объектами, полученные с помощью 22-метрового радиотелескопа РТ-22, расположенного в Симеизе, передают «Известия». В результате был выявлен класс объектов с особой периодичностью излучения.
Моделирование показало, что все пять блазаров — это системы, которые состоят из двух сверхмассивных черных дыр. Предположительно, периодические изменения в их излучении могут быть связаны с орбитальным движением на этапе слияния воедино.
Сейчас известно около 150 объектов, которые рассматриваются как двойные сверхмассивные черные дыры, но ни один случай не подтвержден окончательно. Предложенная модель помогла понять источник мощной энергии, которая возникает в процессе слияния двух таких объектов. Все указывает на то, что явление происходит в результате прохождения одной черной дыры через аккреционный диск другой. Это порождает всплески излучения, в сотни миллионов раз превосходящие яркость Солнца.
Кроме того, гравитационные волны, которые возникают из-за таких событий, скрывают уникальную информацию о свойствах Вселенной, ее размерах и скорости расширения. Эти данные могут быть полезны при создании сверхточных приборов нового поколения для проведения измерений с атомарной точностью, калибровки эталонов длины и времени, а также мониторинга тектонических сдвигов в земной коре и прогнозирования землетрясений. Отслеживая аномалии гравитационного поля, специалисты также смогут находить полезные ископаемые на Земле и других планетах.
Однако загадок остается немало. Например, ученые до сих пор не могут объяснить, почему при слиянии двух таких объектов центральным черным дырам сложно преодолеть так называемый «последний парсек» — остаточное расстояние в несколько световых лет. Чтобы найти ответ на эту и ряд других загадок, потребуются дополнительные наблюдения — как в радиодиапазоне, так и в рентгеновском, оптическом и гамма-диапазонах.
Расположенный на южном берегу Крыма РТ-22 — один из самых чувствительных радиотелескопов в миллиметровом диапазоне как в стране, так и во всем мире. С его помощью в 1970-х годах был открыт блазар Nimfa (S 0528+134), который считается самым мощным излучателем во Вселенной, даже в диапазоне гравитационных волн. Его продолжают исследовать с помощью современных инструментов, включая международные детекторы International Pulsar Timing Array, которые ищут гравитационные волны по искажению пространства-времени от далеких пульсаров.
Ранее российские ученые совместно с международными коллегами нашли объяснение феномену «обратного» движения звезд вокруг галактического центра. Оказалось, что звезды, плывущие «против течения», могут быть остатками давно исчезнувших галактик.
Самое популярное
