Активний центр галактики J1430+2303 поводиться дивно: це може свідчити про те, що дуже скоро в ньому відбудеться унікальна подія — злиття пари надмасивних чорних дір.
Комп’ютерна симуляція пари надмасивних чорних дір напередодні злиття / ©NASA Goddard SFC
Галактика SDSS J1430+2303 знаходиться на відстані близько 1,1 мільярда світлових років в сузір’ї Волопаса і набирає масу близько 150 мільярдів Сонць. Випромінювання, що приходить від неї осцилює з досить регулярною періодичністю, причому частота цих коливань з часом наростає. Це дозволяє припустити, що в активному центрі галактики знаходиться не одна надмасивна чорна діра, а відразу пара таких об’єктів, які зближуються по все більш коротким оборотам спіралі і ось-ось зіллються в грандіозній катастрофі.
За оцінками астрономів, загальна маса цих чорних дір становить близько 200 мільйонів мас Сонця, а злиття може відбутися вже через три (земних) роки. Втім, стовідсоткової впевненості в цьому поки немає. Сигнал від далекої галактики важко вловити і ще важче правильно інтерпретувати. Ми погано розуміємо те, що відбувається в активних центрах, і цілком може бути, що осциляції пов’язані з якимись іншими процесами в цьому екстремальному регіоні J1430+2303.
Тому китайські вчені провели новий аналіз випромінювання галактики в рентгенівському діапазоні, використовуючи дані 200 днів спостережень космічних телескопів XMM-Newton, NuSTAR, Chandra і Swift. Ці дані підтвердили осциляції рентгенівського випромінювання, які виходить з центру j1430+2303, та змінюється в кілька разів на масштабі декількох днів. Речовина, що оточує епіцентр подій, демонструє швидкі зміни в швидкості. Така картина узгоджується з гіпотезою про майбутнє злиття, хоча однозначних свідчень йому поки І немає. Про це Нін Цзян (Ning Jiang) і його колеги пишуть у статті, яка прийнята до публікації в журналі Astronomy & Astrophysics і вже доступна в бібліотеці препринтів arXiv.
Злиття чорних дір – один з найпотужніших процесів у нашому Всесвіті. Вони породжують гравітаційні хвилі “брижі простору-часу”, які в останні роки навчилися детектувати наземними інструментами, такими як обсерваторії LIGO і Virgo. Починаючи з 2015 року зареєстрували кілька таких подій, проте всі вони відбулися з дірами зоряних мас. Злиття надмасивних чорних дір створюють довші гравітаційні хвилі, що лежать за межами діапазону, доступного для існуючих детекторів.
Повноцінно підготуватися до майбутньої події в галактиці J1430+2303 і запустити нові гравітаційно-хвильові обсерваторії за такий короткий термін ніяк неможливо. Якщо злиття все-таки відбудеться, спостерігати його доведеться традиційними інструментами-телескопами, що працюють в різних діапазонах. Проте така робота здатна розкрити масу цікавих деталей про саму подію і його учасниць. Вважається, що саме злиття служать ключовим механізмом, що дозволяє надмасивним дірам набирати багато мільйонів і мільярди сонячних мас.