Вчені вперше підтвердили існування рідкісної подвійний чорної діри в далекому квазарі
Міжнародна група астрономів вже тривалий час займається вивченням центральної області галактики OJ287. І ось через десятиліття спостережень їм, нарешті, вдалося зафіксувати цілу серію спалахів, яка підтвердила гіпотезу про те, що там знаходиться система з двох надмасивних чорних дір.
Як вдалося зробити це незвичайне відкриття
Вчені довгий час вивчали об’єкт OJ287. Масивні структури, що знаходяться в центрі даної галактики, знаходяться так близько, що на всіх зображеннях вони зливаються в одну яскраву крапку, але те, що там два постійно взаємодіючих об’єкта, стало відомо завдяки різними видами електромагнітних сигналів.
Галактика OJ287 знаходиться на відстані майже в п’ять мільярдів світлових років від нашого Сонця в сузір’ї Раку. І вона являє собою квазар – дуже яскравий і активний джерело електромагнітного випромінювання.
Прийнято вважати, що квазар світиться за рахунок того, що надмасивна чорна діра «поїдає» матерію з аккреционного диска. Але при цьому поглинається не всі речовину, та його частина викидається назад у вигляді жахливо потужної струменя.
І як раз ось цей викид і змушує галактичне ядро яскраво світитися. До речі, дана галактика була відрита ще в 1888 році, і у астрономів давно закралася підозра, що в центрі її знаходиться незвичайна чорна діра.
І понад 40 років тому астрономи з Університету Турку зафіксували певну закономірність в емісії активного галактичного ядра цієї галактики.
При цьому у неї було виявлено два циклу в 12 і 55 років. У спробах пояснити цей феномен вчені припустили, що зміни пов’язані з двома типами руху:
- Короткий цикл – чорні діри обертаються навколо один одного.
- Довгий цикл – зміна орієнтації орбіти обертання.
Під час багаторічних спостережень вчені виявили спалаху, вони відбуваються, коли одна чорна діра «пірнала» крізь аккреційний диск іншого. При цьому даний процес так розігрівав знаходиться в диску газ, що провокував жахливої сили спалаху енергії в електромагнітному спектрі.
Дані спалаху виявлялися яскравіше трильйони зірок і тривали протягом 14 днів. Однак спостереження останніх двох років дозволили також виявити ще дві більш короткі спалахи, що відбуваються в цьому галактичному ядрі.
Так, в процесі спостережень 2021-2022 років вченим вдалося побачити спалах, яка породила приблизно в 100 разів більше світла, ніж вся галактика. При цьому спалах тривав всього один день. Одночасно з цим спостереженням телескоп НАСА «Фермі» виявив другу настільки ж швидкоплинну спалах гамма-спектрі.
Вченим вдалося оцінити ці спалахи і навіть розрахувати, що менша чорна діра приблизно в 150 мільйонів разів більше нашого Сонця, і перша гігантська спалах були породжені тоді, коли в цю чорну діру влився навколишній газ (що сформувало джет). Але незабаром після цього ця мала чорна діра перетнула аккреційний диск надмасивної чорної діри, яка виявилася важче Сонця в 18 мільярдів разів.
При цьому викидається джет взаємодіяв з диском і таким чином створив гамма-сплеск, який і був зареєстрований «Фермі».
Таким чином, зафіксовані два спалахи остаточно підтверджують, що в галактиці OJ287 знаходиться система з двох взаємодіючих чорних дір.