Астрономы обнаружили пару сверхмассивных черных дыр, готовящихся к слиянию
Астрономы нашли в галактике Markarian 501 систему из двух сверхмассивных черных дыр, которые обращаются очень близко друг к другу и, вероятно, уже подходят к финальной стадии перед слиянием. Авторы работы считают, что это может быть первая настолько тесная пара, обнаруженная напрямую.
Markarian 501 находится в созвездии Геркулеса. Давно известно, что в центре этой галактики находится активная черная дыра, выбрасывающая мощную струю частиц (джет) почти со скоростью света. Но при анализе радионаблюдений, собранных за 23 года, исследователи увидели не один джет, а сразу два. Это признак того, что в центре галактики скрывается не одна, а целых две сверхмассивные черные дыры.
Первый джет смотрит почти прямо на Землю, поэтому астрономы наблюдают его уже давно. Второй джет направлен в сторону и потому долгое время оставался незамеченным. Когда исследователи сравнили наблюдения за разные годы, оказалось, что каждые несколько недель он успевает заметно сместиться: сначала появляется из-за более крупной черной дыры, затем движется против часовой стрелки и позже повторяет тот же путь. Разглядеть сами черные дыры по отдельности пока нельзя: галактика слишком далеко, и даже возможностей телескопа Event Horizon для этого недостаточно.
Авторы считают, что плоскость системы со временем немного меняет положение, потому что обе черные дыры обращаются вокруг общего центра масс. В июне 2022 года излучение приняло форму кольца Эйнштейна — так выглядит источник света, когда между ним и наблюдателем оказывается массивный объект. Его гравитация искривляет лучи, и свет доходит до нас сразу по нескольким траекториям. В результате изображение вытягивается в дугу или замыкается в кольцо. В данном случае одна черная дыра оказалась почти точно перед другой на линии наблюдения и исказила свет джета, который идет из области позади нее.
По изменениям яркости и повторяющимся особенностям астрономы оценили орбитальный период пары примерно в 121 день. Расстояние между объектами оказалось очень небольшим по космическим меркам — примерно в 250–540 раз больше расстояния от Земли до Солнца. При массе каждой черной дыры от сотен миллионов до миллиарда масс Солнца это уже почти финальная стадия сближения. Слияние может произойти всего через сто лет.
Если эта интерпретация подтвердится, Markarian 501 станет одним из самых интересных объектов для изучения того, как сливаются сверхмассивные черные дыры и как такие события влияют на эволюцию галактик.
Ранее ученые нашли диапазон масс, в котором черных дыр почти нет.
Иллюстрация Emma Kun / HUN-REN Konkoly Observatory
Самое популярное
