Вперше отримано зображення з двома чорними дірами, що обертаються одна навколо одної

Вперше астрономам вдалося зафіксувати радіозображення з парою чорних дір, підтвердивши теоретичні розрахунки.

Про це повідомляється в пресрелізі Університету Турку (Фінляндія), передають OstanniPodii.com.

Міжнародній групі дослідників вдалося отримати зображення з двома чорними дірами, що обертаються одна навколо одної в центрі квазара під назвою OJ287. Квазари — це надзвичайно яскраві ядра галактик, світло яких утворюється, коли надмасивна чорна діра в центрі галактики поглинає космічний газ і пил навколо себе.

У минулому астрономи змогли сфотографувати чорну діру в центрі нашого Чумацького Шляху та в галактиці під назвою Мессьє 87.

«Квазар OJ287 настільки яскравий, що його можуть виявити навіть астрономи-аматори за допомогою приватних телескопів. Особливість OJ287 полягає в тому, що, як вважається, він містить не одну, а дві чорні діри, які обертаються одна навколо одної по дванадцятирічній орбіті, що створює легко впізнавану закономірність змін світла в той самий період», — каже Маурі Валтонен з Університету Турку, який є першим автором наукової статті, опублікованої в Astrophysical Journal.

Квазар, відкритий «випадково» у 19 столітті

Найперші спостереження OJ287 можна простежити за старими фотографіями аж до 19 століття, коли астрономи вперше сфотографували цю ділянку неба. Однак тоді існування чорних дір було немислимим, не кажучи вже про квазари. OJ287 «випадково» потрапив на знімки, коли астрономи зосередилися на інших об′єктах. Аймо Сілланпяя, який на той час був магістрантом Університету Турку, ще в 1982 році помітив, що яскравість об′єкта регулярно змінювалася протягом 12 років. Він продовжив вивчати OJ287, припускаючи, що зміна яскравості була спричинена двома чорними дірами, що оберталися одна навколо одної. Сотні астрономів інтенсивно спостерігали за квазаром, щоб перевірити правильність теорії та отримати повне уявлення про орбітальний рух чорних дір.

Таємниця орбіти була нарешті розкрита чотири роки тому докторантом Ланкесваром Деєм з Індії, який працював на пів ставки в Університеті Турку. Єдиним питанням, що залишилося, було те, чи можна одночасно виявити обидві чорні діри.

Відповідь на це питання дав супутник NASA TESS (Супутник спостережень за транзитами екзопланет), який виявив світло від обох чорних дір. Однак вони все ще були видні лише як одна точка, оскільки зображення, зроблені за допомогою звичайного світла, не мають достатньо високої роздільної здатності, щоб показати чорні діри окремо. Потрібне було зображення з роздільною здатністю, в 100 тисяч разів вищою, що можливо за допомогою радіотелескопів.

Джет від меншої чорної діри, що виляє як хвіст

У цьому останньому дослідженні астрономи порівняли попередні теоретичні розрахунки з радіозображенням. Дві чорні діри були на зображенні саме там, де їх і очікували побачити. Це дало дослідникам відповідь на питання, яке залишалося відкритим протягом 40 років: чи існують пари чорних дір взагалі.

«Вперше нам вдалося отримати зображення двох чорних дір, що обертаються одна навколо одної. На зображенні чорні діри ідентифікуються за інтенсивними струменями частинок, які вони випромінюють. Самі чорні діри абсолютно чорні, але їх можна виявити за цими струменями частинок або за газом, що світиться навколо дір», — каже Валтонен.

Дослідники також ідентифікували абсолютно новий вид джета, що виходить від чорної діри. Джет з меншої чорної діри, скручений, як струмінь води від обертового садового шланга. Це відбувається тому, що менша чорна діра швидко рухається навколо основної чорної діри OJ287, та її джет відхиляється залежно від її поточного руху. Дослідники порівнюють це з «маханням хвостом», яке, ймовірно, буде видно в різних напрямках у найближчі роки, коли менша чорна діра змінить свою швидкість і напрямок руху.

• Чорні діри