Впервые получено изображение с двумя черными дырами, вращающимися друг вокруг друга

Впервые астрономам удалось зафиксировать радиоизображение с парой черных дыр, подтвердив теоретические расчеты.

Об этом сообщается в пресс-релизе Университета Турку (Финляндия), передают OstanniPodii.com.

Международной группе исследователей удалось получить изображение с двумя черными дырами, вращающимися друг вокруг друга в центре квазара под названием OJ287. Квазары — это чрезвычайно яркие ядра галактик, свет которых образуется, когда сверхмассивная черная дыра в центре галактики поглощает космический газ и пыль вокруг себя.

В прошлом астрономы смогли сфотографировать черную дыру в центре нашего Млечного Пути и в галактике под названием Мессье 87.

«Квазар OJ287 настолько яркий, что его могут обнаружить даже астрономы-любители с помощью частных телескопов. Особенность OJ287 заключается в том, что, как считается, он содержит не одну, а две черные дыры, которые вращаются одна вокруг другой по двенадцатилетней орбите, что создает легко узнаваемую закономерность изменений света в тот же период», — говорит Маури Валтонен из Университета Турку, который является первым автором научной статьи, опубликованной в Astrophysical Journal.

Квазар, открытый «случайно» в 19 веке

Самые первые наблюдения OJ287 можно проследить по старым фотографиям вплоть до 19 века, когда астрономы впервые сфотографировали этот участок неба. Однако тогда существование черных дыр было немыслимым, не говоря уже о квазарах. OJ287 «случайно» попал на снимки, когда астрономы сосредоточились на других объектах. Аймо Силланпяя, который в то время был магистрантом Университета Турку, еще в 1982 году заметил, что яркость объекта регулярно менялась в течение 12 лет. Он продолжил изучать OJ287, предполагая, что изменение яркости было вызвано двумя черными дырами, вращавшимися одна вокруг другой. Сотни астрономов интенсивно наблюдали за квазаром, чтобы проверить правильность теории и получить полное представление об орбитальном движении черных дыр.

Тайна орбиты была наконец раскрыта четыре года назад докторантом Ланкесваром Деем из Индии, который работал на полставки в Университете Турку. Единственным вопросом, который остался, было то, можно ли одновременно обнаружить обе черные дыры.

Ответ на этот вопрос дал спутник NASA TESS (Спутник наблюдений за транзитами экзопланет), который обнаружил свет от обеих черных дыр. Однако они все еще были видны только как одна точка, поскольку изображения, сделанные с помощью обычного света, не имеют достаточно высокого разрешения, чтобы показать черные дыры отдельно. Требовалось изображение с разрешением, в 100 тысяч раз более высоким, что возможно с помощью радиотелескопов.

Джет от меньшей черной дыры, виляющий как хвост

В этом последнем исследовании астрономы сравнили предварительные теоретические расчеты с радиоизображением. Две черные дыры были на изображении именно там, где их и ожидали увидеть. Это дало исследователям ответ на вопрос, который оставался открытым в течение 40 лет: существуют ли пары черных дыр вообще.

«Впервые нам удалось получить изображение двух черных дыр, вращающихся одна вокруг другой. На изображении черные дыры идентифицируются по интенсивным струям частиц, которые они излучают. Сами черные дыры абсолютно черные, но их можно обнаружить по этим струям частиц или по светящемуся газу вокруг дыр», — говорит Валтонен.

Исследователи также идентифицировали совершенно новый вид джета, исходящего от черной дыры. Джет из меньшей черной дыры, скрученный, как струя воды из вращающегося садового шланга. Это происходит потому, что меньшая черная дыра быстро движется вокруг основной черной дыры OJ287, и ее джет отклоняется в зависимости от ее текущего движения. Исследователи сравнивают это с «маханием хвостом», которое, вероятно, будет видно в разных направлениях в ближайшие годы, когда меньшая черная дыра изменит свою скорость и направление движения.

• Черные дыры