Знайдено галактику з подвійною надмасивною чорною дірою

Отримані зображення з найвищою роздільною здатністю галактики OJ 287 дозволяють припустити, що в ній міститься бінарна надмасивна чорна діра.

Про це розповідають в Інституті астрофізики Андалусії (IAA-CSIC), передають OstanniPodii.com.

Галактика OJ 287 не є звичайним об'єктом. Вона належить до групи блазарів, найпотужніших джерел континуального випромінювання у Всесвіті. Ці об’єкти демонструють центральну надмасивну чорну діру, оточену газовим диском, який її живить. Але ці об’єкти належать до числа 10% галактик, які ми називаємо активними, та ще до меншого відсотка, які демонструють струмінь матерії, що виходить з обох полюсів на дуже високій швидкості та який ми бачимо майже фронтально. Щобільше, OJ 287 — єдиний кандидат на бінарну систему з надмасивних чорних дір, про який ми знаємо в нашій космічній околиці. Тепер міжнародна наукова команда під керівництвом IAA-CSIC отримала зображення з найвищою роздільною здатністю центральних регіонів OJ 287, які дозволяють припустити, що ми дійсно спостерігаємо унікальний танцювальний дует чорних дір.

Аналіз даних показав, що це видовищне джерело демонструє сильно вигнутий плазмовий струмінь з кількома вузлами, або більш яскравими областями, природа яких невідома. Порівняння космічних і наземних спостережень виявило зростальне викривлення у струменя зі збільшенням кутової роздільної здатності. Це узгоджується з теоретичними прогнозами, що OJ 287 містить не одну, а дві надмасивні чорні діри, причому вторинна обертається навколо первинної та пробиває її акреційний диск двічі на кожні дванадцять років.

Новини за подібною темою:

		Астрономи виявили крихітну чорну діру, яка неодноразово пробиває газовий диск більшої чорної діри
		Надмасивні чорні діри ненадовго прокидаються з глибокого сну завдяки подрібненим ними зорям
		JWST розгледів велику кількість новонароджених квазарів у ранньому Всесвіті

Крім того, команда виявила, що хоча у найбільш внутрішніх областях енергія струменя виникає від частинок плазми, то на більших відстанях вона виходить як від частинок, так і від локального магнітного поля. Вони також знайшли докази того, що магнітне поле в найглибших областях згорнуто в спіральну структуру, яка узгоджується з моделями формування струменя.

“Ці результати є кроком вперед у нашому розумінні морфології струменів поблизу центрального рушія. Вони також підтверджують роль магнітних полів у їх запуску та ще раз дають непрямі докази існування подвійної системи чорної діри в центрі OJ 287”, - каже Талія Траяну, наукова співробітниця IAA-CSIC, яка брала участь у дослідженні.

Відкриття стало можливим завдяки техніці, відомій як інтерферометрія з дуже довгою базою (VLBI), яка дозволяє кільком радіотелескопам, розділеним географічно, працювати синхронно, функціонуючи як телескоп з діаметром, еквівалентним максимальній відстані, що їх розділяє.

У цьому випадку отримане зображення еквівалентне розрізненню із Землі монети у двадцять центів на поверхні Місяця. «Ми ніколи не спостерігали внутрішні частини джета в OJ287 у таких дрібних деталях», - каже Талія Траяну.

Вигнутий струмінь в активній галактиці OJ 287 на радіозображеннях, зроблених з найвищою роздільною здатністю за допомогою RadioAstron (глобальний масив, що включає космічний радіотелескоп Spektr-R на орбіті навколо Землі; вгорі, ліворуч), Global mm-VLBI Array (працює на короткій довжині хвиль 3,5 мм; вгорі, праворуч) та Антенний масив дуже великої бази (масив з десяти антен по всій території США, від Віргінських островів на сході до Гаваїв на заході; внизу). Еліпси в нижньому лівому куті вказують на роздільну здатність зображення в кожному випадку, також надається шкала масштабу в міліарксекундах (масах). На верхній панелі показано рекордну роздільну здатність близько 12 мікроарксекунд, досягнуту, коли космічний радіотелескоп знаходиться на відстані 15 діаметрів Землі від наземних телескопів (відстань близько 190 000 км, порівнянна з орбітою Місяця). Collage: Eduardo Ros (MPIfR), images: Gómez et al. (The Astrophysical Journal, 2022)

На сьогодні одна з головних проблем, пов’язаних з утворенням надмасивних чорних дір, це так звана проблема останнього парсека. Теорія передбачає, що всі подвійні системи чорних дір вічно зберігатимуть відстань приблизно в один парсек (один парсек дорівнює 3,26 світлових років) через складність розсіювання кутового моменту, коли дві чорні діри ізольовані від інших гравітаційних взаємодій, а розділення між ними недостатньо мале, щоб вони могли випромінювати гравітаційні хвилі. Виявлення та вивчення гравітаційних хвиль, що випускаються цими системами, може підтвердити або спростувати цю теорію.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Чорні діри