Вальс в паре: астрономы впервые получили изображение системы двух близких черных дыр

Финские астрономы из Университета Турку впервые в истории обнародовали изображение двух черных дыр, вращающихся друг вокруг друга.

Пара черных дыр была обнаружена благодаря слабым колебаниям радиоволн, зафиксированным телескопами на Земле и в космосе. Обнаруженные космические объекты находятся на расстоянии 5 млрд световых лет от Земли и имеют 12-летний орбитальный цикл.

Меньшая черная дыра была захвачена потоком частиц, движущихся со скоростью, близкой к световой. Большая черная дыра образовала блазаркласс активных галактических ядер, которые являются внегалактическими объектами, излучающими высокоэнергетические струи (джеты) частиц, направленные прямо на наблюдателя OJ287, а ее масса примерно в 18 млрд раз превышает солнечную.

«Впервые нам удалось получить изображение двух черных дыр, вращающихся друг вокруг друга. На изображении черные дыры идентифицируются по интенсивным струям частиц, которые они излучают. Сами черные дыры абсолютно черные, но их можно обнаружить по этим струям частиц или по светящемуся вокруг них газу», — отмечает первый автор исследования, астроном Маури Валтонен.

Черные дыры образуются в результате коллапса сверхмассивных звезд и увеличивают собственные размеры, поглощая газ, пыль, звезды и другие черные дыры. Вокруг некоторых из них спирально закрученное вещество из-за трения нагревается и излучает свет, который улавливается телескопами. Это называют активными ядрами галактик.

Наиболее экстремальными активными галактическими ядрами считаются квазары — сверхмассивные черные дыры, в миллиарды раз тяжелее Солнца, которые выбрасывают газовые оболочки и яркие световые джеты, сияющие ярче самых ярких звезд. Направленные в сторону Земли эти джеты называются блазарами.

До этого астрономы уже получали изображения сверхмассивных черных дыр в центре Млечного пути и в соседней галактике Месье 87. Обнаружение гравитационных волн предоставило убедительные доказательства существования двойных черных дыр и их слияний.

Несмотря на то, что астрономы предполагали наличие пары у OJ287, телескопам не хватало разрешения, чтобы отделить два разных объекта от одной точки. Первые наблюдения за этой черной дырой начались еще в 19 веке, когда астрономы обратили внимание на периодические вспышки от нее и зафиксировали их на фотопластинах. Просмотр данных, полученных с этих пластин, и дальнейшие наблюдения заставили астрономов в 1980-х годах предположить, что регулярные потускнения и повышения яркости системы вызваны двумя черными дырами, вращающимися друг вокруг друга.

Для получения визуальных доказательств финские астрономы использовали радиоизображение, полученное сетью спутников, в которую также входил российский научный спутник «Радиоастрон» с радиотелескопом на борту, работавший в период с 2011 по 2019 год

«Радиоантенна спутника прошла на полпути к Луне, что значительно улучшило разрешение изображения. В последние годы мы могли использовать только наземные телескопы, у которых разрешение не такое высокое», — объясняет Маури Валтонен.

Сравнивая особенности изображения с результатами предыдущих расчетов, исследователи выделили два компонента, которые соответствуют джетам каждой из черных дыр, появляющимся именно там, где согласно теории, они должны быть. Однако некоторые неясности все же остаются: исследователи предупреждают, что два джета на изображении могут перекрываться, а это означает, что пока нельзя полностью исключить возможность того, что существует только один поток.

Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal

Спецпроекты300 патентів, власний музей ергономіки та технології: як крісла від Sihoo змінюють робочі будні110 000 обертів на хвилину, 5 насадок у комплекті, NTC-контроль: огляд стайлера Dreame Dazzle

Источник: LiveScience