Гравитационное танго двух черных дыр (фото)

18.12.2013 15:46

Гравитационное танго двух сверхмассивных черных закончится их объединением. Конечно, увидеть такую картинку не сможет никакой телескоп. Но это художественное изображение полностью соответствует расчетам.

Сверхмассивные черные дыры в сердцах галактик, вероятнее всего, образуются путем слияния более мелких, но тоже очень массивных черных дыр.

Астрономы обнаружили две такие черные дыры в центре удаленной галактики. Уникальный объект был найден инфракрасной космической обсерваторией WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer, NASA). К его изучению привлекли австралийский радиотелескоп ATCA (Нарраби, Австралия) и восьмиметровый международныйтелескоп Gemini южный, установленный в Чили. Все три инструмента показали, что в особенной галактике в центре есть необычные закрученные струи вещества (джеты).

WISE закончил свою основную программу по сканированию всего неба в 2011, затем до сентября 2013 года он находился в режиме консервации. В настоящее время WISE получил путевку во новую жизнь и занимается поиском астероидов в проекте Neowise.

Обработка наблюдений первой миссии WISE продолжается до сих пор. Галактика, которая получила обозначение как WISE J233237.05-505643,5 очень отличалась от всего, что астрономы видели раньше. Первое предположение о причинах аномалии в поведении этой галактики сводилось к бешеному темпу образования звезд. Но, в конце концов астрономы пришли к выводу, что найден уникальный случай заключительной стадии слияния черных дыр.

Сотрудник Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене (Калифорния) Чжао-Вэй Цай считает, что эти джеты напоминают танец с лентами, которые обвивают партнеров. Если две черные дыры настолько близко подошли друг к другу, что их взаимодействуют даже их джеты, то в недалеком будущем должно произойти их слияние.

В каждой достаточной большой галактике находится сверхмассивная черная дыра, в миллиарды раз массивнее нашего Солнца. Такие гигантские объекты набирают массу, поглощая материю из окрестностей. Другой путь связан с галактическим каннибализмом. Когда две галактики сталкиваются, их массивные черные дыры перемещаются в центр новой галактики, где и начинается их гравитационный танец.

В начале кружение черных дыр медленное, а расстояние между ними около нескольких тысяч световых лет. На этой стадии из обнаружить не удается. Но

движение релятивистских объектов происходит по спирали и они сближаются до расстояния в несколько световых лет. И на этой стадии из уже можно поискать. Несколько галактик, в которых, возможно, находятся такие сливающиеся черные дыры, занесены в горячий список. Все они находятся недалеко от нашей галактики. Галактика WISE J233237.05-505643,5 тоже разместится в этом списке, но она находится гораздо дальше, на расстоянии 3,8 миллиарда световых лет от Земли.

Уникальность WISE J233237.05-505643,5 придают джеты черных дыр. Обычно они направлены прямо, вдоль оси вращения черной дыры. В этом уникальном случае, как показали наблюдения австралийского радиотелескопа, джеты изогнуты. Ученые объясняют необычную форму джетов взаимным гравитационным воздействием двух черных дыр. Впрочем, возможно еще одно объяснение: струи вещества вытягиваются из окружающих черные дыры дисков. Скорость падения вещества на черную дыру настолько велика, что падающее вещество образует вокруг одиночной черной дыры диск. Если же рядом появляется вторая черная дыра, то диски падающего вещества становятся деформированными.

Хотя точное расстояние между черными дырами в этой галактике определить пока не удалось, но уже ясно, что оно небольшое. Заключительный этап слияния черных дыр, должен породить гравитационные волны, рябь пространства-времени. Регистрация гравитационных волн очень важное событие для современной физики.

Исследование галактики WISE J233237.05-505643,5 должно уточнить сценарии слияния сверхмассивных черных дыр.

Еще по теме: А бывают черные дыры среднего размера?