Головна / Всесвіт / Астрономи виявили потрійну систему чорних дір

Астрономи виявили потрійну систему чорних дір

Вчені знайшли три надмасивні чорні діри, які об’єдналися в одну систему. Незвичайні об’єкти вдалося спостерігати за допомогою космічної рентгенівської обсерваторії Chandra та інших телескопів NASA.

Результати спостережень прийняті до публікації в The Astrophysical Journal, з препринтом статті можна ознайомитися на arXiv.org Щоб виявити цю рідкісну систему з трьох чорних дір, дослідникам необхідно було об’єднати дані телескопів як на Землі, так і в космосі. По-перше, астрономи використовували телескоп Sloan Digital Sky Survey (SDSS), який сканує великі смуги неба в оптичному діапазоні. Виявлений ним об’єкт отримав назву SDSS J0849+1114. За допомогою астрономів-любителів, які беруть участь у проєкті під назвою Galaxy Zoo, він був позначений як система галактик, що зіштовхуються.

Потім дані інфрачервоного телескопа NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) показали, що система інтенсивно світилася в інфрачервоному світлі під час фази злиття галактик. Під час цього процесу вчені очікували побачити, як одна з чорних дір почне швидко поглинати речовину і інтенсивно світитися. Щоб простежити за цим, астрономи використовували обсерваторії Chandra і Великий бінокулярний телескоп (LBT) в Аризоні.

Отримані дані допомогли виявити джерела рентгенівського випромінювання — ознака того, що чорні діри поглинають речовину — в центрі кожної галактики — саме там, де, на думку вчених, мають бути надмасивні чорні діри. Chandra і рентгенівський телескоп NASA NuSTAR також виявили свідчення наявності великої кількості газу і пилу навколо однієї з чорних дір системи.

«Оптичні спектри містять величезну кількість інформації про галактику, — зазначила співавтор статті Христина Манзано-Кінг з Каліфорнійського університету в Ріверсайді. — Вони зазвичай використовуються для ідентифікації надмасивних чорних дір, які активно еволюціонують і можуть показати вплив, який вони чинять на свої галактики».

Одна з причин, по якій важко знайти потрійну систему надмасивних чорних дір, полягає в тому, що вони, ймовірно, будуть оточені газом і пилом, блокуючи більшу частину світла, який виробляють. Інфрачервоні зображення від WISE, спектри від LBT і рентгенівські зображення Chandra дозволяють оминати цю проблему, тому що інфрачервоне і рентгенівське світло пронизують хмари газу набагато легше, ніж випромінювання видимого діапазону.

Три надмасивні чорні діри, які зливаються, поводяться інакше, ніж звичайна подвійна система. Коли взаємодіють три таких об’єкти, пара повинна зливатися в велику чорну діру набагато швидше, ніж якби вони були одні. Це може бути рішенням теоретичної головоломки, званої «остаточною проблемою парсека», в якій дві надмасивні чорні діри можуть наблизитися одна до одної на відстань в декілька світлових років, але потрібен деяке додаткове тяжіння всередину, щоб злитися з-за надмірної енергії, яку вони несуть в своїх орбітах. Вплив третьої чорної діри, як в SDSS J0849+1114, могло б, нарешті, звести їх разом.