В центре этой далекой галактики находятся не 1, а 2 черные дыры
Недавно астрономы наблюдали удивительное явление в четырех миллиардах световых лет от Земли. Система черных дыр в активной галактике эффектно засветилась, когда одна из двух звездных монстров пересекла аккреционный диск другой, на короткое время образовав двойной квазар.
Основы бинарных черных дыр
Бинарные черные дыры часто возникают в результате хаотического слияния галактик – бурного процесса, в котором центральные черные дыры родительских галактик со временем медленно сближаются. Эта эпическая встреча вызывает гравитационный танец, который может длиться миллионы и даже миллиарды лет. Понимание этого процесса необходимо для изучения эволюции галактик и роста сверхмассивных черных дыр.
Современные обсерватории, как наземные, так и космические, открыли путь к прямому и косвенному обнаружению этих бинарных черных дыр во всей Вселенной. Астрономы используют различные методы их изучения, включая наблюдение рентгеновского излучения из аккреционных дисков, которые окружают эти черные дыры, и обнаружение гравитационных волн, излучаемых во время их тесных орбит и последующего слияния. Эти методы позволяют выявить уникальные характеристики бинаров, такие как их орбитальные периоды, массы и расстояния.
Случай OJ 287
Увлекательным примером бинарной черной дыры является система OJ 287, расположенная на расстоянии около четырех миллиардов световых лет от Земли. Эта система привлекла внимание астрономов благодаря своим уникальным характеристикам и наблюдаемым явлениям. Она состоит из первичной сверхмассивной черной дыры, масса которой оценивается примерно в 18,35 миллиарда солнечных масс, и меньшего компаньона с массой около 150 миллионов солнечных масс.
Многолетние наблюдения за OJ 287 выявили интригующие периодические вспышки, которые интерпретируются как проявления динамического взаимодействия между этими двумя черными дырами. Согласно существующим моделям, меньший компаньон вращается вокруг первичной черной дыры по вытянутой орбите, периодически сближаясь с ней каждые двенадцать лет или около того. При каждом близком пролете компаньон возмущает аккреционный диск, окружающий первичную черную дыру, вызывая впечатляющие события.
Недавние наблюдения спутника НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) подтвердили эти модели с беспрецедентной точностью. В ноябре 2021 года TESS зафиксировал яркую вспышку OJ 287, характеризующуюся значительным увеличением яркости в течение примерно двенадцати часов. Это интенсивное излучение было интерпретировано как проявление квазарной струи, возникшей в результате взаимодействия двух черных дыр.
Эти наблюдения позволили ученым лучше понять механизмы, лежащие в основе сложной динамики бинарных черных дыр, таких как OJ 287. Изучая эти явления, они также надеются получить важнейшие сведения о формировании и эволюции галактик, а также об экстремальных физических процессах, происходящих во Вселенной.
Подробности исследования опубликованы в журнале .