Обнаружена пара чёрных дыр, подпитывающих квазар

Астрономы изучали данные космического телескопа "Хаббл" и обнаружили в ближайшей к Земле галактике Маркарян 231 (Mrk 231), удалённой от Млечного Пути всего на 600 миллионов световых лет, интересный феномен. Квазар, то есть активное ядро галактики, питается сразу от двух центральных чёрных дыр.

Открытие предполагает, что квазары могут подпитываться от двух центральных сверхмассивных чёрных дыр, которые попадают в орбиту друг друга в результате слияния двух галактик.

Астрофизики сравнивают дуэт с парой кружащихся вокруг единого центра тяжести фигуристов: две чёрные дыры генерируют огромное количество энергии, в результате чего ядро галактики затмевает сияние "населения" галактики, состоящего из миллиардов звёзд.

Учёные изучили архивы данных телескопа "Хаббл", сосредоточившись на наблюдениях за ультрафиолетовым излучением, исходящим от центра Mrk 231. Интенсивность регистрируемого УФ-света, исходящего от центра галактики, была неравномерной, как это бывает в случае с единичной чёрной дырой. Свет как будто образовывал пончик. Тогда учёные поняли, что имеют дело с парой чёрных дыр.

Динамические модели, построенные астрофизиками, показали, что лучше всего наблюдаемое объясняется следующим образом. В центре квазара чёрные дыры кружат по орбитам друг относительно друга, "вырезая" таким образом внутреннее пространство.

Центральная чёрная дыра оценивается в 150 миллионов масс нашего Солнца, а вот её меньший спутник – всего в 4 миллиона. Динамичный дуэт совершает оборот друг вокруг друга каждые 1,2 года. Постепенно теряя энергию, дыры постепенно сходятся, скорее всего, они сольются в одну через несколько сотен тысяч лет.

Меньшая чёрная дыра является остатком маленькой галактики, которая некогда столкнулась с Mrk 231, полагают учёные. В качестве доказательства они приводят данные по асимметрии галактики и длинным приливным хвостам.

Кстати, в результате слияния Mrk 231 стала галактикой с высокой скоростью звёздообразования, в сотню раз большей, чем у Млечного Пути.

"Наше открытие не только показывает существование плотной бинарной чёрной дыры в галактике Маркарян 231, но и открывает новые возможности для систематического поиска подобных двойных чёрных дыр, ведь теперь мы знаем природу их ультрафиолетового излучения", – рассказывает один из авторов исследования Юцзюнь Лу (Youjun Lu) из Национальной астрономической обсерватории Китая при Китайской академии наук.

"Структура нашей Вселенной подразумевает существование гигантских галактик и галактических скоплений, расширяющихся путём слияния мелких систем в более крупные, а бинарные чёрные дыры ― естественные последствия таких слияний", – добавляет Синьюй Дай (Xinyu Dai) из Оклахомского университета.

Описание открытия было опубликовано в издании Astrophysical Journal.

Добавим, что ранее астрономы обнаруживали также странный квартет чёрных дыр.