|
Две черные дыры в центре далекой галактики
|
|
|
|
Несколько международных исследовательских групп уже подтвердили теорию о существовании двух черных дыр в центре далекой галактики OJ 287, впервые выдвинутую астрономами из Университета Турку, Финляндия. Новое исследование показывает, что спутниковые наблюдения, проведенные в 2021 году, впервые выявили меньшую черную дыру из этой пары. В 2021 году спутник НАСА для поиска экзопланет был направлен в сторону галактики OJ 287, чтобы помочь астрономам подтвердить теорию, первоначально предложенную исследователями из Университета Турку, Финляндия, о двух черных дырах в центре галактики. Спутник Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) предназначен для обнаружения тысяч экзопланет, вращающихся вокруг самых ярких карликовых звезд на небе. TESS обнаруживает планеты от небольших скалистых миров до планет-гигантов, демонстрируя разнообразие планет в нашей галактике. На данный момент было обнаружено 410 подтвержденных экзопланет или "новых миров", вращающихся вокруг звезд, отличных от Солнца.
|
|
|
|
В 2021 году TESS потратила несколько недель на изучение другой системы, далекой галактики под названием OJ 287. Исследователи обнаружили косвенные доказательства того, что очень массивная черная дыра в OJ 287 вращается вокруг гигантской черной дыры, в 100 раз превышающей ее размеры. Чтобы подтвердить существование меньшей черной дыры, TESS отслеживала яркость первичной черной дыры и связанного с ней джета. Прямое наблюдение за меньшей черной дырой, вращающейся вокруг более крупной, очень сложно, но о ее присутствии исследователи узнали по внезапному всплеску яркости. Такого рода события никогда раньше не наблюдались в OJ287, но исследователь Паули Пихайоки из Университета Турку в Финляндии предсказал это событие в своей докторской диссертации еще в 2014 году. Согласно его диссертации, следующая вспышка должна была произойти в конце 2021 года, и в то время на объект было направлено несколько спутников и телескопов.
|
|
|
Спутник TESS обнаружил ожидаемую вспышку 12 ноября 2021 года в 2 часа ночи по Гринвичу, и результаты наблюдений были недавно опубликованы в журнале Astrophysical Journal в исследовании Шубхама Кишора, Алока Гупты (Исследовательский институт наблюдательных наук Арьябхатты, Индия) и Пола Вийта (Колледж Нью-Джерси, США). Это событие продолжалось всего 12 часов. Такая короткая продолжительность показывает, что очень трудно обнаружить вспышку большой яркости, если ее время не известно заранее. В данном случае теория исследователей из Турку оказалась верной, и TESS был направлен на OJ 287 как раз в нужное время. Открытие было также подтверждено телескопом Swift НАСА, который также был направлен на ту же цель. Кроме того, крупное международное сотрудничество, возглавляемое Сташеком Золой из Ягеллонского университета в Кракове, Польша, зафиксировало одно и то же событие с помощью телескопов в разных частях Земли, так что, по крайней мере, в одном из мест расположения телескопов в течение всего дня всегда была ночь. Более того, группа из Бостонского университета (США) во главе со Светланой Йорстад и другими наблюдателями подтвердила это открытие, изучив поляризацию света до и после вспышки.
|
|
|
|
В новом исследовании, объединяющем все предыдущие наблюдения, профессор Маури Валтонен и его исследовательская группа из Университета Турку показали, что 12-часовая вспышка света произошла от меньшей черной дыры на орбите и ее окружения. Это исследование было опубликовано в Astrophysical Journal Letters. Быстрый всплеск яркости происходит, когда меньшая черная дыра "проглатывает" большую часть аккреционного диска, окружающего большую черную дыру, превращая ее в выходящую наружу струю газа. Затем струя из черной дыры меньшего размера становится ярче, чем из черной дыры большего размера, примерно на 12 часов. Это делает цвет OJ287 менее красноватым или желтым, вместо обычного красного. После вспышки красный цвет возвращается. Желтый цвет указывает на то, что в течение 12-часового периода мы наблюдаем свет от черной дыры меньшего размера. Те же результаты можно получить из других характеристик света, испускаемого OJ287 за тот же период времени.
|
|
|
|
"Таким образом, теперь мы можем сказать, что впервые "увидели" вращающуюся по орбите черную дыру, точно так же, как мы можем сказать, что TESS видел планеты, вращающиеся вокруг других звезд. И точно так же, как в случае с планетами, получить прямое изображение черной дыры меньшего размера чрезвычайно сложно. На самом деле, из-за большого расстояния до OJ 287, которое приближается к четырем миллиардам световых лет, вероятно, пройдет очень много времени, прежде чем наши методы наблюдения будут разработаны настолько, чтобы получить изображение даже более крупной черной дыры", - говорит профессор Валтонен. "Однако меньшая по размеру черная дыра вскоре может показать свое существование другими способами, поскольку ожидается, что она будет излучать гравитационные волны наночастиц. Гравитационные волны OJ 287 должны быть обнаружены в ближайшие годы с помощью разрабатываемых систем синхронизации пульсаров", - говорит А. Гопакумар из Института фундаментальных исследований Tata в Индии.
|
|
|
|
Источник
|
