Дует гігантів: Hubble зазнімкував пару надмасивних чорних дір

Космічні телескопи Hubble і Chandra підтвердили існування тісної пари надмасивних чорних дір. У майбутньому вони зіллються в єдиний об’єкт.

Зображення галактики MCG-03-34-064, отримане космічним телескопом Hubble у видимому світлі. Йому вдалося побачити три яскраві плями в центрі галактики, дві з яких є джерелом сильного рентгенівського випромінювання. Це свідчить про те, що це надмасивні чорні діри. Третя пляма — скупчення газу, що світиться. Джерело: NASA, ESA, Anna T. Falcão (CfA), J. DePasquale (STScI)

На сьогодні астрономам відомо кілька десятків пар надмасивних чорних дір. Вони розташовані в галактиках, що стикаються. Вважається, що подібні дуети були більш поширені в ранньому Всесвіті, коли злиття галактик відбувалися набагато частіше, ніж зараз.

Але тепер завдяки телескопу Hubble астрономи отримали унікальну можливість детально вивчити таку систему. Йому вдалося виявити найближчу пару чорних дір, яка доступна для мультихвильових спостережень. Вона розташована в галактиці MCG-03-34-64, що знаходиться на відстані 800 млн світлових років від Землі.

Відкриття було зроблено випадково. Під час знімкування з високою роздільною здатністю Hubble виявив три дифракційні промені, що виходять із центру MCG-03-34-64. Це артефакт зображення, який виникає, коли світло з дуже маленької області простору огинає дзеркало телескопа.

Наявність дифракційних променів зацікавила астрономів, оскільки вказала на наявність великої кількості світного газу всередині галактики. Зі свого боку це означало, що всередині неї відбуваються якісь процеси. Тому вони зазнімкували MCG-03-34-64 за допомогою рентгенівського телескопа Chandra. Йому вдалося побачити два окремі потужні джерела високоенергетичного випромінювання, що збігаються з яскравими оптичними цятками світла, які спостерігав Hubble.

Пара надмасивних чорних дір в уявленні художника. Джерело: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)

Астрономи дійшли висновку, що це дві надмасивні чорні діри. Вони розділені дистанцією всього в 300 світлових років, що набагато менше, ніж в інших відомих на сьогодні подібних дуетів. Чорні діри активно поглинають речовину, що супроводжується утворенням великої кількості випромінювання в різних діапазонах електромагнітного спектра. Для остаточного підтвердження вчені проаналізували дані в радіодіапазоні. Вони показали, що пара випромінює потужні радіохвилі, що відповідає очікуваній картині.

Дві знайдені Hubble надмасивні чорні діри колись перебували в ядрах своїх галактик. У результаті злиття зараз вони опинилися в безпосередній близькості одна від одної. Чорні діри поступово зближуватимуться по спіралі, поки, врешті-решт, не зіллються. Це станеться через 100 млн років.

Що стосується поміченого Hubble третього джерела яскравого світла, то його походження все ще невідоме. Можливо, це хмара газу, яка була вражена енергією струменя надшвидкісної плазми (джета), випущеної однією з чорних дір.

За матеріалами NASA