Астрофизика

Две черные дыры приближаются к столкновению, которое потрясет пространство-время


Группа астрономов объявила о том, что они обнаружили две сверхмассивные черные дыры на пути к неизбежному столкновению. Ожидается, что встреча, которая произойдет примерно через десять тысяч лет, потрясет саму ткань пространства-времени и породит гравитационные волны. Подробности исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Все во Вселенной находится в движении. И хотя расстояния между объектами часто ошеломляют, некоторые из них все же иногда сталкиваются. Группа исследователей только что обнаружила две черные дыры с общим названием PKS 2131-021, участвующие в одном из этих роковых танцев на расстоянии около девяти миллиардов световых лет от Земли.

Два объекта, которые сближались друг с другом в течение примерно 100 миллионов лет, теперь имеют общую бинарную орбиту. Согласно исследованию, примерно через десять тысяч лет они будут достаточно близки, чтобы слиться. Это событие должно породить гравитационные волны (пульсации в ткани пространства-времени), которые распространятся по Вселенной.

Как они были обнаружены?

PKS 2131-021 - это особый тип черной дыры, известный как блазар. Представьте себе сверхмассивную черную дыру, направляющую струю материи прямо на Землю. Этот материал происходит из горячих газовых колец, образовавшихся вокруг него. Когда один из таких объектов всасывает этот газ, материя действительно может вырваться наружу, а затем превратиться в струю плазмы, движущуюся со скоростью, близкой к скорости света.

При этом исследователи наблюдали за яркостью около 1800 блазаров. Затем в данных они заметили, что данные блазара PKS 2131-021 колебались через равные промежутки времени, как тиканье часов. Затем исследователи заподозрили, что эти вариации свидетельствуют о наличии второй черной дыры на орбите вокруг первой. Согласно анализу, эти два объекта вращаются друг вокруг друга примерно раз в два года.

Чтобы подтвердить свои подозрения, исследователи использовали данные пяти обсерваторий, охватывающие 45 лет наблюдений. В итоге эти анализы совпали с прогнозами команды. Эта работа также позволила оценить "дату" неизбежного слияния двух объектов.

Анимация двух черных дыр. Более крупный из них направляет струю вещества со скоростью, близкой к скорости света, в космос, что позволяет астрономам обнаружить ее с Земли. Предоставлено: Калтех/ Р. Херт

Открытие интересно тем, что это всего лишь вторая обнаруженная пара двойных черных дыр. Первый двойной кандидат был обнаружен в 2020 году в галактике, расположенной на расстоянии около 3,5 миллиарда световых лет от Земли. Однако два соответствующих объекта обращаются друг к другу каждые девять лет. Поэтому они находятся дальше друг от друга, чем пара PKS 2131-021.

Хотя никто из нас не станет свидетелем этого эпического столкновения, анализ предстоящего слияния может также дать новую информацию о формировании сверхмассивных черных дыр. Мы знаем, что сверхмассивные черные дыры находятся в центре большинства, если не всех, крупных галактик. Однако астрономы до сих пор не знают, как именно эти объекты становятся такими большими. Одна из возможностей заключается в том, что самые большие черные дыры во Вселенной возникают в результате по крайней мере одного слияния между более мелкими объектами. Мониторинг этой новой бинарной пары может помочь подтвердить эту гипотезу.

Подписывайтесь на нас
Back to top button