В галактике обнаружена пара сверхмассивных черных дыр
Группа из космической лаборатории XMM-Newton впервые обнаружила этих гигантов в обычной галактике, когда они уничтожали звезду. Результаты исследования были опубликованы в журнале Astrophysical Journal.
Астрономы считают, что в центре массивных галактик находится не менее одной сверхмассивной черной дыры. А наличие сразу двух таких дыр подтверждает слияние галактик. Поэтому двойные сверхмассивные черные дыры могут пролить свет на формирование современных галактик.
На сегодняшний день обнаружено лишь несколько двойных сверхмассивных черных дыр. Все они находятся в активных галактиках и поглощают газовые облака.
Во время поглощения газ сильно нагревается и излучает рентгеновские волны. Это приводит к яркому свечению в центре активных галактик. Группа ученых под руководством профессора Пекинского университета Фукуна Лью сообщила, что данное открытие играет важную роль в поиске неактивных галактик.
Ученые из Института Макса Планка считают, что в космосе может находиться несметное количество галактик, в центре которых находятся двойные черные дыры. Однако найти их не так просто, поскольку неактивные галактики не имеют газовых облаков, питающих черные дыры. Поэтому ядра таких галактик выглядят очень темными.
Единственная надежда астрономов – наблюдать за поведением черных дыр, когда они разрывают звезду на куски. Такое явление называется приливным разрушением и носит непредсказуемый характер. Разрываясь под действием гравитации черной дыры, звезда излучает рентгеновские волны.
В активных галактиках черные дыры поглощают газовые облака, а в неактивных – энергию приливного разрушения. Поэтому для наблюдения за этим событием астрономы используют космическую рентгеновскую лабораторию.
Как правило, в лаборатории получают информацию от определенных объектов. Получив информацию от одного объекта, ученые переключаются на следующий. Аппаратура лаборатории XMM-Newton отслеживает и записывает все явления. Она сканирует космическое пространство в случайном порядке и записывает данные для поиска неизвестных источников рентгеновского излучения.
Тайны слияний черных дыр
10 июня 2010 года ученые из лаборатории XMM-Newton обнаружили приливное разрушение в галактике SDSS J120136.02+300305.5 на расстоянии около 2 миллиардов световых лет от Земли. Профессор Стефани Комосса со своими коллегами отслеживала неизвестные источники рентгеновского излучения и запланировала последующее исследование в лаборатории XMM-Newton, а также со спутника NASA Swift.
Галактика излучала рентгеновские волны. Это напоминало приливное разрушение, вызванное воздействием сверхмассивной черной дыры. День за днем излучение угасало, однако затем произошли странные события. Уровень рентгеновского излучения упал ниже фиксированного между 27-м и 48-м днями после открытия. Затем он снова возрос и стал вести себя более предсказуемо, постепенно падая, как будто ничего не произошло.
Недавно Фукун Лью смог объяснить это явление. По его словам, именно такое поведение характерно для пары вращающихся сверхмассивных черных дыр. Лью изучал модели двойных черных дыр и обнаружил их внезапное угасание с последующим восстановлением. При этом гравитация одной черной дыры нарушает газовый поток другой, лишая ее на некоторое время энергии для излучения рентгеновских волн. Также он выяснил, что при исследовании галактики J120136 могли произойти два события.
В первом случае главная черная дыра, весившая в 10 миллионов раз больше Солнца, могла выйти на эллиптическую орбиту другой дыры, весившей в миллион раз больше Солнца. Во втором случае главная черная дыра, весившая в миллион раз больше Солнца, могла идти по круговой орбите.
В обоих случаях расстояние между черными дырами было относительно небольшим – около 0,2% от светового года. Такое расстояние примерно соответствует ширине нашей Солнечной системы.
Судьба вновь обнаруженных пар черных дыр все еще не изучена. Вращаясь на орбите, они выделяют энергию. В результате этого дыры по спирали приближаются друг к другу и через 2 миллиона лет сольются в одну большую черную дыру.
Недавно ученые обнаружили первую двойную черную дыру в неактивной галактике и планируют продолжать поиски. Лаборатория XMM-Newton будет собирать информацию. Также астрономы пытаются обнаружить приливные разрушения при помощи телескопов.
«Обнаружив тысячи приливных разрушений, можно получать достоверную статистику о скорости слияния галактик», – говорит Стефани Комосса.
При слиянии двойные черные дыры должны выделять огромное количество энергии не только в форме рентгеновского излучения. Фукун Лью сообщил, что окончательное слияние будет самым мощным источником гравитационных волн во Вселенной.
«Возможно, применение лаборатории XMM-Newton в новых целях позволит обнаружить системы двойных сверхмассивных черных дыр, – говорит разработчик космического проекта XMM-Newton Норберт Скартел. – Это говорит о важности длительного сканирования космического пространства. Такой подход дает возможность обнаружить новые астрономические явления».
Комментарии читателей Оставить комментарий