|
Зафиксировано слияние черных дыр
|
|
|
|
После анализа инфракрасных снимков, сделанных космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST), международная группа исследователей обнаружила несколько массивных черных дыр возрастом примерно 12,5–12,8 миллиарда лет, которые активно поглощали окружающее вещество и быстро росли. Согласно исследованию, опубликованному 31 августа в журнале Publications of the Astronomical Society of Japan, некоторые из них даже находились на пути к слиянию.
|
|
|
|
Продолжая поиск таких слияний черных дыр с помощью метода анализа изображений, разработанного в рамках этого исследования, и статистически измеряя долю массивных черных дыр, образующих тесные пары, исследователи смогут определить, какую роль слияния черных дыр играли в их росте на ранних этапах эволюции.
|
|
|
|
Ученые сходятся во мнении, что в центре каждой галактики в современной Вселенной находится сверхмассивная черная дыра, масса которой в миллионы или миллиарды раз превышает массу Солнца. Масса этих черных дыр на несколько порядков больше, чем у обычных черных дыр, но до сих пор неизвестно, как они стали такими большими.
|
|
|
|
JWST, работающий с 2022 года, обнаружил в далекой Вселенной несколько новых типов очень маленьких объектов характерного красного цвета. Исследователи назвали эти объекты Little Red Dots (LRD) и предположили, что это чёрные дыры, которые собирают вокруг себя материю и быстро растут.
|
|
|
|
|
|
|
Слияние двух чёрных дыр могло бы объяснить, почему они так быстро растут, но до сих пор никому не удавалось точно определить, что два объекта LRD приближаются друг к другу. Однако проблема могла заключаться в традиционных методах. В случае с двумя объектами LRD, расположенными очень близко друг к другу, современные методы могли ошибочно рассматривать их как единый сложный объект.
|
|
|
|
Группа исследователей под руководством аспиранта Токийского университета, Института физики и математики Вселенной имени Кавли (Kavli IPMU, WPI) Такуми Танаки и профессора Джона Сильвермана проанализировала инфракрасные снимки высокого разрешения, сделанные телескопом «Джеймс Уэбб». Вместо того чтобы полагаться исключительно на общую яркость и цвет объектов, как это делали учёные до сих пор, команда разработала новый метод попиксельной цветовой сегментации, который анализирует цвет каждого отдельного пикселя на изображении.
|
|
|
|
Скорректировав традиционные методы, они стали искать объекты LRD, которые выглядят как единое целое, но на самом деле могут быть двумя чёрными дырами на пути к слиянию.
|
|
|
|
В результате исследователи обнаружили во Вселенной, существовавшей 12,5–12,8 миллиарда лет назад, четыре пары двойных LRD, причем каждая из них находилась очень близко друг к другу. Расстояние между двумя небесными телами составляло от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч световых лет, что намного меньше, чем протяженность нашей галактики Млечный Путь, которая составляет 100 000 световых лет.
|
|
|
|
Чтобы убедиться, что две LRD действительно находятся близко друг к другу, а не на разном расстоянии и кажутся расположенными на одной линии только наблюдателям на Земле, исследователи рассчитали вероятность того, что такие близкие пары образовались случайно, исходя из количества и распределения LRD в этом регионе. Они пришли к выводу, что маловероятно, чтобы все четыре пары просто казались расположенными близко друг к другу, а значит, LRD могут образовывать плотные скопления на расстоянии в несколько тысяч световых лет.
|
|
|
|
Считается, что слияния галактик — один из механизмов, который перемещает большое количество газа к центрам галактик, направляя материю к черной дыре в центре. Результаты этого исследования могут указывать на то, что слияния галактик связаны с быстрым ростом черных дыр в ранней Вселенной. Если в каждой LRD находится растущая черная дыра, то в конечном итоге они могут слиться. Если это так, то их слияние смогут зафиксировать будущие гравитационно-волновые обсерватории.
|
|
|
|
Следующим шагом для исследователей станет дальнейший анализ двойных LRD и совершенствование нового метода с использованием более крупной выборки.
|
|
|
|
Источник
|
