Близость сверхмассивных черных дыр, находящихся в 570 световых годах друг от друга, рано или поздно должна привести к их слиянию. При этом пока систему нельзя назвать двойной черной дырой — две прожорливых сущности живут каждая сама по себе.
Астрономы получили новые свидетельства существования двух сверхмассивных черных дыр (СМЧД), которые активно поглощают материю и находятся всего в 570 световых годах друг от друга. Необычная система MG B2016+112 существовала, когда Вселенной было около двух миллиардов лет. Результаты исследования опубликованы на агрегаторе научных препринтов arXiv.
Объект находится на космологическом красном смещении z=3,273. Ученые изучили архивные данные спектрографа MUSE, установленного на Очень большом телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории. Работа помогла укрепить предположение, что в системе находятся два активных галактических ядра, а не одно.
Космическая гравитационная линза помогла разобраться в двойной системе
Система MG B2016+112 примечательна еще и тем, что ее свет проходит через гравитационную линзу. Промежуточная галактика искривляет пространство-время и усиливает свет далекого объекта, создавая несколько его изображений. В данном случае астрономы изучили три изображения — A, B и C.
Три проекции далекого объекта MG B2016+112 в изображении спектрографа MUSE.Ранее радио- и рентгеновские наблюдения уже указывали на возможное присутствие двух черных дыр. Теперь исследователи независимо проверили эту гипотезу, сравнив спектры трех изображений и измерив интенсивность линий излучения водорода, азота, углерода и гелия.
Большинство линий оказалось слишком сильно искажено поглощением, чтобы их можно было надежно сопоставить. Однако один показатель дал важную подсказку: изображения A и B имели сходные характеристики, тогда как у C значение было заметно ниже. Это указывает на то, что за излучение C может отвечать отдельный источник энергии — вторая черная дыра.
Две космические бездны, но аппетиты разные
По оценкам ученых, масса черной дыры, связанной с изображениями A и B, составляет не менее 20–23 миллионов масс Солнца. Второй объект, соответствующий изображению C, имеет массу не менее 15 миллионов солнц. Сопоставимые размеры согласуются с предположением, что система сформировалась в результате крупного слияния галактик, каждая из которых принесла с собой собственную СМЧД.
Объект MG B2016+112 на изображении инструмента HST/NICMOS телескопа Hubble (слева) и спектрографа MUSE/X-IFU.Но есть нюанс: поглощают материю эти объекты с разной интенсивностью. Для первого исследователи оценили темп питания примерно в 47–51% от максимально допустимого, тогда как для второго показатель составил около 4%.
Налицо любопытное расхождение с некоторыми компьютерными моделями, согласно которым менее массивная черная дыра в паре должна поглощать вещество быстрее. Впрочем, авторы предупреждают: оценка для второго объекта зависит от гравитационного увеличения, которое пока недостаточно точно.
Открытие еще нельзя считать окончательным ответом на все вопросы. Ученые предлагают провести дополнительные наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне, чтобы независимо уточнить массы объектов.
Если интерпретация подтвердится, MG B2016+112 станет системой с одним из самых маленьких известных расстояний между активными галактическими ядрами на столь большом красном смещении. Она дает редкую возможность изучить, как росли сверхмассивные черные дыры в молодой Вселенной.
Комплекс Очень большой телескоп в Южной Америке. В одной из башен размещен спектрограф MUSE (Multi-Unit Spectroscopic EXplorer). Он работает в видимом свете, тогда как сам VLT — комплекс оптических телескопов.О первом в истории прямом радионаблюдении двойной черной дыры читайте в материале Hi-Tech Mail.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
