В галактике, удалённой от нас на 750 миллионов световых лет, обнаружена самая огромная пара сверхмассивных чёрных дыр, которую мы когда-либо видели. Их суммарная масса в 28 миллиардов раз превышает массу Солнца. Конечно, существуют отдельные чёрные дыры, превышающие эту массу, но эта пара, скрывающаяся в галактике под названием B2 0402+379, в сумме превосходит всё, виденное ранее.
Должен существовать какой-то способ, с помощью которого чёрные дыры могут вырасти до сверхмассивных размеров — в миллионы и миллиарды раз превышающих массу Солнца. Кажется разумным предположить, что если маленькие чёрные дыры могут сталкиваться и сливаться, то и большие тоже должны быть способны на это — серия иерархических слияний, в результате которых в конце концов образуются гигантские чёрные дыры, лежащие в основе каждой галактики.
Двойные чёрные дыры сближаются друг с другом, теряя свой орбитальный импульс, передавая его на близлежащие звёзды, которые улетают в неизвестные дали, и теряя его в виде гравитационных волн. По мере сокращения расстояния между орбитами уменьшается и область пространства, куда они могут сбрасывать свою энергию. На расстоянии около парсека, или 3,2 световых года, уже не хватает места для дальнейшего сброса импульса, поэтому орбитальный распад замирает и стабилизируется. Это известно как проблема последнего парсека.
B2 0402+379, по мнению команды под руководством астрофизика Тирта Сурти из Стэнфордского университета, может быть отличным примером проблемы последнего парсека в действии.
Исследователи тщательно изучили архивные данные, собранные спектрографом Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) на телескопе Gemini North, и провели новый анализ, который вычислил свойства и поведение двух чёрных дыр, встроенных в центр B2 0402+379.
Полученные ими результаты позволяют определить массу двойной системы — 28 миллиардов солнечных масс — и установить, что сама галактика является "ископаемым" скоплением галактик. Когда-то B2 0402+379 была группой скоплений галактик, в итоге они слились вместе и превратились в B2 0402+379.
Бинарная сверхмассивная чёрная дыра — это то, что осталось от скопления чёрных дыр, которые упали в галактический центр и остались там.
Эти две чёрные дыры разделяет расстояние в 7,3 парсека, или 24 световых года. Это не совсем последний парсек, и это не самая тесная двойная сверхмассивная чёрная дыра, которую мы видели.
Но что делает её интересной, так это то, что анализ, проведённый командой, показывает, что распад орбиты остановился. Эти чёрные дыры были разделены таким расстоянием, находясь на стабильной орбите, в течение примерно 3 миллионов лет.
Открытие указывает на то, что большая масса может играть определённую роль в проблеме последнего парсека. Команда считает, что в результате предыдущего распада орбиты двойка выбросила из своей окрестности так много звёзд, что теперь просто не осталось ни одной, на которую они могли бы передать свой орбитальный импульс. Поэтому они пока что «застряли».
Что же произойдёт дальше? Мы знаем, что чёрные дыры могут каким-то образом вырастать до размеров, превышающих совокупную массу этой двойки, но такие сверхмассивные монстры, похоже, встречаются довольно редко. B2 0402+379, похоже, очень стабильна, и у неё нет возможности в ближайшее время сбросить орбитальный импульс.
Источник новости: habr.com
