Надпись: изображение галактики COSMOS J100043.15 + 020637.2, полученное с помощью усовершенствованной камеры для съемки на космическом телескопе Хаббла. Джулия Комерфорд
Астрономы обнаружили 33 пары сливающихся черных дыр в космических танцах вокруг друг друга, открытие, которое было предсказано или «поставлено» Исааком Ньютоном. «Эти результаты значительны, потому что теперь мы знаем, что эти« вальсирующие »черные дыры встречаются гораздо чаще, чем известные ранее», - сказала д-р Джулия Комерфорд из Калифорнийского университета в Беркли на встрече Американского астрономического общества в Вашингтоне, округ Колумбия. «Слияния галактик вызывают вальсирование, можно использовать этот вывод, чтобы определить, как часто происходят слияния. Черные дыры, танцующие к нам, смещены в сторону синего света, а те, кто удаляется от нас, - в сторону красного. Так что это как космический диско-шар, показывающий нам, где танцуют черные дыры ».
Танцы происходят в двойных черных дырах, которые отличаются от двойных черных дыр тем, что расстояние между двумя объектами намного больше для двойных черных дыр.
«Эти черные дыры имеют разделение килограмм парсек», сказал Комерфорд. «Вы не слышали о множестве маленьких двойных черных дыр, потому что никто еще точно не нашел их. Но это следующая лучшая вещь. Мы знаем, что эти двойники будут объединяться и можем использовать модели, чтобы узнать, как часто они объединяются ».
Команда смогла наблюдать за черными дырами, у которых на них коллапсирует газ, и этот газ высвобождает энергию и питает каждую черную дыру как активное ядро галактики (AGN), которое освещает черную дыру, как рождественская елка.
Астрономические наблюдения показали, что почти каждая галактика имеет центральную сверхмассивную черную дыру (масса которой в миллион-миллиард раз превышает массу Солнца), а также что галактики обычно сталкиваются и сливаются, образуя новые, более массивные галактики. В результате этих двух наблюдений слияние двух галактик должно принести две сверхмассивные черные дыры в новую, более массивную галактику, образованную в результате слияния. Две черные дыры постепенно спиральны к центру этой галактики, участвуя в гравитационном перетягивании каната с окружающими звездами. Результат - танец чёрной дыры. Ожидается, что такой танец произойдет в нашей собственной Галактике Млечный Путь примерно через 3 миллиарда лет, когда он столкнется с Галактикой Андромеды.
Команда астрономов использовала две новые методики для обнаружения вальсирующих черных дыр. Во-первых, они определили вальсирующие черные дыры и их скорости по диско-шару красного или синего.
Второй метод идентификации вальсирующих черных дыр посредством случайного открытия странно выглядящей галактики. При визуальном осмотре изображений галактик, полученных с помощью усовершенствованной камеры для съемки на космическом телескопе Хаббла, команда заметила галактику с приливным хвостом звезд, газа и пыли, безошибочный признак того, что галактика недавно слилась с другой галактикой, и галактика также имела два ярких ядра около ее центра. Команда признала, что два ярких ядра могли быть AGN двух вальсирующих черных дыр, гипотеза, по-видимому, подтвержденная недавней активностью слияния галактик, проявленной приливным хвостом. Чтобы проверить эту гипотезу, на следующую ночь команда получила спектр галактики с помощью спектрографа DEIMOS на 10-метровом (400-дюймовом) телескопе Keck II на Мауна-Кеа, Гавайи.
Спектр показал, что два центральных ядра в галактике действительно были AGN, подтверждая гипотезу команды о том, что галактика имеет две сверхмассивные черные дыры. Черные дыры могут вальсировать в принимающей галактике, или галактика может иметь отскакивающую черную дыру, выброшенную из галактики излучением гравитационных волн; необходимы дополнительные наблюдения, чтобы различать эти объяснения.
Комерфорд сказал, что эти новые методы могут быть использованы, чтобы найти в будущем еще много вальсирующих пар.
Источник: AAS, веб-сайт доктора Джулии Комерфорд
