Гравітаційне самолінзування масивних подвійних чорних дір
Астрономи винайшли ще один метод знаходження досі остаточно не виявлених бінарних систем з масивних чорних дір.
Про це розповідають у Гарвард-Смітсонівському Центрі астрофізики (CfA).
«Масивна» чорна діра (MBH) — це та, маса якої становить понад сто тисяч сонячних мас. MBH знаходяться в центрах більшості галактик, і коли вони активно акреціюють газ і пил з навколишнього середовища на гарячий диск, що їх оточує, вони випромінюють по всьому електромагнітному спектру і класифікуються як активні галактичні ядра (AGN).
Більшість галактик протягом свого життя були залучені до злиття з іншою галактикою (насправді, ці взаємодії є важливою фазою в еволюції галактик), і коли вони об’єднуються, їхні дві MBH можуть утворити бінарну систему, у якій чорні діри обертатимуться одна навколо іншої. Однак такі бінари зустрічаються рідко; за теоретичними оцінками, лише одна активна галактика з тисячі буде містити бінарну MBH.
Одначе, астрономи вважають можливим знаходження бінарних MBH. Бінарні MBH є перспективними джерелами гравітаційних хвиль, які мають бути виявлені при проходженні повз пульсари за допомогою того, як вони спотворюють час точного імпульсного радіовипромінювання пульсарів. Крім того, передбачається, що бінарні MBH, які акреціюють матеріал, випромінюють слабкі електромагнітні сигнали по всьому спектру. Але досі жоден з цих ефектів не був помічений, і жодна бінарна MBH не була остаточно виявлена.
Астроном CfA Розан Ді Стефано та її колеги визначили третій метод виявлення бінарних MBH за допомогою техніки, яку Ді Стефано разом з колегами вперше запропонували у 2018 році. Вони пропонують шукати мінливість оптичного сигналу через гравітаційне лінзування MBH світла, що випромінюється матеріалом при акреції у їхній навколишній диск.
Змінність кривини світла була успішно використана, наприклад, для виявлення гравітаційного лінзування від екзопланет, оскільки вони спотворюють світло від фонової зорі. Вчені використовують комп’ютерне симулювання еволюції галактик Illustris для оцінки частоти, орієнтації, акреції та інші властивості подвійних MBH. Астрономи прогнозують, спираючись на можливості Дослідження спадщини простору й часу Обсерваторії Віри Рубін, що від десяти до ста бінарних MBH із гравітаційним самолінзуванням можуть бути позитивно виявлені, навіть без врахування ускладнювальних ефектів, таких як затемнення пилом або внутрішня мінливість AGN. Отримані результати мали б величезне значення не лише для доказу існування бінарних систем з MBH, але й для вивчення орбітальних параметрів цих об′єктів та їхньої акреційної активності.
Дослідження було опубліковано у Щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства.
! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.