Вчені виявили неподалік пару чорних дір, які обідають разом під час галактичного злиття

Вчені за допомогою Атакамського великого міліметрового/субміліметрового масиву (ALMA) зазирнули у серце пари галактик, відомих як UGC 4211, що перебувають у процесі злиття, і виявили дві чорні діри, які зростають пліч-о-пліч поблизу центру новоутворюваної галактики.

Про це розповідають в Національній радіоастрономічній обсерваторії (NRAO) Національного наукового фонду (NSF) США, передають OstanniPodii.com.

Виявлені надголодні гіганти знаходяться найближче один до одного, що вчені коли-небудь спостерігали в декількох діапазонах довжин хвиль. Ба більше, нове дослідження показує, що бінарні чорні діри і злиття галактик, які їх створюють, можуть бути напрочуд поширеним явищем у Всесвіті.

Результати нового дослідження були опубліковані в журналі The Astrophysical Journal Letters і представлені на пресконференції 241-го засідання Американського астрономічного товариства (AAS) в Сіетлі, штат Вашингтон.

Перебуваючи на відстані всього 500 мільйонів світлових років від Землі в сузір′ї Рака, UGC4211 є ідеальним кандидатом для вивчення кінцевих стадій злиття галактик, які відбуваються найчастіше в далекому Всесвіті і, як наслідок, можуть бути важко спостережуваними.

Коли вчені за допомогою високочутливих 1,3-мм приймачів ALMA зазирнули вглиб активного галактичного ядра при злитті - це компактні, високосвітні ділянки у галактиках, які виникають унаслідок акреції речовини навколо центральних чорних дір, - вони виявили не одну, а дві чорні діри, які ненажерливо пожирають побічні продукти злиття. Дивно, але вони обідали пліч-о-пліч, а відстань між ними становила всього 750 світлових років.

У цьому відео показано ілюстрацію та зображення ALMA двох чорних дір, що обідають разом і жадібно пожирають пил, газ та інші матеріали, витіснені в результаті зіткнення. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Koss et al (Eureka Scientific), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

"Моделювання показало, що більшість з популяції бінарних чорних дір у прилеглих галактиках будуть неактивними, оскільки вони найпоширеніші, а не дві чорні діри у процесі зростання, як ми виявили", - сказав Майкл Косс, старший науковий співробітник Eureka Scientific і провідний автор нового дослідження.

Новини за подібною темою:

		У нашій галактиці знайдено наймасивнішу чорну діру зоряної маси
		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

Косс додав, що використання ALMA є переломним моментом, і що виявлення двох чорних дір так близько одна до одної в прилеглому Всесвіті може прокласти шлях для додаткових досліджень цього захопливого явища.

"ALMA унікальний тим, що він може бачити крізь великі стовпи газу й пилу та досягати дуже високої просторової роздільної здатності, щоб побачити все дуже близько один до одного. Наше дослідження виявило одну з найближчих пар чорних дір у галактичному злитті, і оскільки ми знаємо, що злиття галактик набагато поширеніші в далекому Всесвіті, ці подвійні чорні діри теж можуть бути набагато поширенішими, ніж вважалося раніше".

Якщо тісні пари бінарних чорних дір дійсно поширені, як припускають Косс та його колеги, це може мати значні наслідки для майбутніх виявлень гравітаційних хвиль.

Езекіль Трейстер, астроном з Католицького університету Чилі та співавтор дослідження, сказав: "У центрах галактик може існувати безліч пар надмасивних чорних дір у процесі зростання, які ми досі не змогли виявити. Якщо це так, то в найближчому майбутньому ми спостерігатимемо часті гравітаційно-хвильові події, викликані злиттями цих об′єктів по всьому Всесвіту".

Сполучення даних ALMA з багатохвильовими спостереженнями інших потужних телескопів, таких як Чандра, Габбл, Дуже великий телескоп і Кек, додало дрібних деталей до вже переконливої історії.

"Кожна довжина хвилі розповідає свою частину історії. У той час як наземна оптична зйомка показала нам усю галактику при злитті, Габбл показав нам області ядра з високою роздільною здатністю. Рентгенівські спостереження показали, що в системі є принаймні одне активне галактичне ядро", - каже Трейстер. "А ALMA показав нам точне місце розташування цих двох голодних надмасивних чорних дір у процесі зростання. Всі ці дані разом дали нам більш чітке уявлення про те, як галактики, подібні до нашої, виявилися такими, якими вони є, і якими вони стануть у майбутньому".

Досі вчені вивчали в основному тільки найбільш ранні стадії злиття галактик. Нове дослідження може мати глибокий вплив на наше розуміння майбутнього злиття галактики Чумацький Шлях з прилеглою галактикою Андромеди. Косс сказав: "Зіткнення Чумацького Шляху і Андромеди перебуває на ранній стадії і, за прогнозами, відбудеться приблизно через 4,5 мільярда років. Те, що ми щойно вивчили, є джерелом на найостаннішій стадії зіткнення, тому те, що ми бачимо, віщує це злиття, а також дає нам уявлення про зв′язок між злиттям чорних дір, їхнім зростанням і, зрештою, виробництвом гравітаційних хвиль".

"Це захопливе відкриття демонструє міць ALMA і те, як багатохвильова астрономія може генерувати важливі результати, які розширюють наше розуміння Всесвіту, включно з чорними дірами, активними галактичними ядрами, еволюцією галактик та багатьом іншим", - каже Джо Пеше, директор програми NSF для NRAO. "З появою детекторів гравітаційних хвиль у нас з′явилася можливість ще більше розширити наші спостережні потужності, об′єднавши всі ці можливості. Я не думаю, що існує межа тому, що ми можемо дізнатися".

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

• Чорні діри
• ALMA