Астрономы обнаружили две сверхмассивные чёрные дыры, которые на 99% находятся на пути к сильному столкновению, которое сотрясет саму ткань пространства-времени.
Согласно исследованию, опубликованному 23 февраля в журнале Astrophysical Journal Letters, чёрные дыры, которые имеют общее название PKS 2131-021, вовлечены в гибельный танец примерно в 9 миллиардах световых лет от Земли. Согласно заявлению NASA, эти два объекта неуклонно двигались навстречу друг другу около 100 миллионов лет, и теперь они имеют общую двойную орбиту, причем две чёрные дыры вращаются друг вокруг друга каждые два года или около того.
Примерно через 10 000 лет две черные дыры сольются, и гравитационные волны – рябь в ткани пространства-времени, первоначально предсказанная Альбертом Эйнштейном, – распространятся по Вселенной. Хотя никто из нас не станет свидетелем этого эпического столкновения, изучение PKS 2131-021 теперь может обеспечить новыми данными о том, как образуются сверхмассивные чёрные дыры и что происходит, когда две из них сталкиваются.
Мерцание монстра
Сверхмассивные чёрные дыры – чрезвычайно тёмные, плотные объекты, которые в сотни миллионов раз массивнее нашего Солнца, – находятся в сердцах большинства, если не всех галактик во Вселенной. Астрономы не знают, как эти объекты становятся такими большими, но одним из вероятных сценариев может быть то, что самые большие чёрные дыры Вселенной являются результатом, по крайней мере, одного слияния двух чёрных дыр меньшего размера, сообщает NASA. Новое исследование может помочь подтвердить эту гипотезу.
PKS 2131-021 – это особый тип чёрной дыры, известный как блазар, то есть сверхмассивная чёрная дыра, которая направляет струю сверхзаряженного вещества прямо в сторону Земли. Эта материя возникает из колец горячего газа, которые образуются вокруг определённых чёрных дыр; когда чёрная дыра втягивает этот газ своей мощной гравитацией, часть материи может улетучиться, вместо этого она будет отброшена струей плазмы, движущейся почти со скоростью света.
Авторы нового исследования следили за яркостью около 1800 блазаров, разбросанных по Вселенной, когда заметили нечто странное: яркость блазара PKS 2131-021 колебалась через равные промежутки времени – настолько предсказуемо, что авторы исследования сравнили эти колебания с тиканьем часов.
Исследователи подозревали, что эти вариации были результатом того, что вторая чёрная дыра тянула за собой первую, когда два объекта вращались друг вокруг друга каждые два года или около того, но команде требовалось больше данных, чтобы узнать, как долго сохраняется эта закономерность. Поэтому исследователи изучили данные пяти обсерваторий, охватывающих 45 лет. Все дополнительные данные соответствовали прогнозам команды о том, как должна меняться яркость бинарного блазара с течением времени.
Если эти выводы подтвердятся, PKS 2131-021 станет второй парой двойных чёрных дыр, когда-либо обнаруженных, и самой тесно-связанной парой, найденной исследователями.
Учёные обнаружили первую известную двойную чёрную дыру во Вселенной в 2020 году в галактике, примерно в 3,5 миллиардах световых лет от Земли. Однако эти чёрные дыры вращаются вокруг друг друга каждые девять лет, что говорит о том, что между ними существует гораздо большее расстояние, чем между двумя членами PKS 2131-021.
Две чудовищные чёрные дыры достаточно велики и близки, чтобы они могли высвободить гравитационные волны перед неизбежным столкновением, говорится в заявлении авторов исследования. Будущие наблюдения PKS 2131-021 будут сосредоточены на том, чтобы уловить эти волны.
источник https://www.livescience.com/supermassive-black-hole-merger
редактура и адаптация Дмитрий Бобров
