Вчені змогли довести, що активна галактика OJ 287 містить дві надмасивні чорні діри: головну та її супутник. Коли останній наближається до першої й перетинає її акреційний диск, це створює спалахи дивовижної сили.
Дві чорні діри у галактиці OJ 287
Вчені з ряду європейських університетів та обсерваторій опублікували дослідження, присвячене активній галактиці OJ 287. Вона відома астрономам з 1888 року. Вже у XX столітті науковці відкрили, що вона є надзвичайно активною у радіодіапазоні та технічно має вважатися квазаром.
Більш як 40 років тому астрономи з Університету Турку помітили, що активність галактики у радіодіапазоні має періодичність. Є два цикли: один тривалістю у 12 років, а другий — у 55. Тоді те, що в центрі квазарів існує чорна діра, було лише одним із можливих пояснень. Але вже тоді вчені припустили, що в цьому випадку мають місце два подібних об’єкти, які обертаються один навколо одного.
Коротший цикл пояснювався обертанням меншої чорної діри навколо більшої, а довший — зміщенням її орбіти. Однак до 2020-х це припущення було суто теоретичним. У жодному діапазоні розділити два об’єкти на небі не вдавалося. Тільки зміна сигналу підказувала, що він там не один.
Як передбачити спалахи?
Система в центрі галактики OJ 287 складається з двох чорних дір. Більша з них має масу у 18 млрд разів більшу, ніж Сонце. Друга принаймні у сто разів легша за неї. Отже, хоча обидві вони вважаються надмасивними, насправді йдеться про центральний об’єкт та супутник, що обертається навколо нього.
Вчені вже досить давно зрозуміли, що періодичне підсилення сигналу від OJ 287 — це насправді серія потужних спалахів, які відбуваються, коли менша чорна діра на швидкості, близькій до світлової, пірнає в акреційний диск більшої. Газ і пил при цьому перетворюються на розжарені бульбашки, які залишаються гарячими та випромінюють радіосигнали ще кілька місяців.
Спалах, який при цьому відбувається, яскравіший, ніж усі зорі галактики разом узяті. Вони достатньо регулярні, проте передбачити їх до останнього часу було неможливо, адже орбіта меншої з чорних дір не була відома. Проте дослідження спалахів, здійснені у 1983, 1994, 1995, 2005, 2007, 2015 та 2019 роках дозволили її розрахувати.
Результати дослідження
У 2021–2022 роках вчені провели серію тривалих спостережень за центром OJ 287. Вони підтвердили, що це справді подвійна система надмасивних чорних дір, одна з яких пірнає в акреційний диск іншої й спричиняє таким чином масштабні спалахи у радіодіапазоні.
Однак для науковців стало сюрпризом те, що спалахи виявилися різноманітнішими, ніж вважалося досі. Зокрема був зареєстрований спалах, у 100 разів яскравіший, ніж усі зорі галактики OJ 287 разом узяті. Однак тривав він лише добу. Вчені вважають, що бачили, як менша чорна діра отримала від більшої порцію речовини та «проковтнула» її, частково перетворивши на випромінювання.
Другий спалах був значно тривалішим, але спостерігався тільки гамма-телескопом Fermi. Вчені переконані, що він виник, коли релятивістські струмені з полюсів меншої чорної діри перетнулися з газом акреційного диска більшої. Саме ця подія могла призвести до народження настільки високоенергетичних хвиль.
За матеріалами phys.org.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
