Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики – The Universe Times | 20.04.2019

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Гигантская пара чёрных дыр отвлекла учёных от галактики Андромеда

Гигантская пара чёрных дыр отвлекла учёных от галактики Андромеда

Многие из вас наверняка сталкивались с таким понятием, как фотобомба. Даже если вы не знаете этого слова, сразу поймёте, о чём речь. Этим словом описывают фотографии, на которых объект заднего плана привлекает к себе большее внимание, нежели сам объект съёмки. Например, когда кто-то из друзей позади дурачится на серьёзном фото. Оказалось, что такое понятие применимо и к космическим объектам: пара чёрных дыр не смогла сопротивляться искушению “побаловаться” на изображениях галактики Андромеда. Изучив этот снимок, учёные, впоследствии, сообщили, что наблюдаемые фоновый объект может быть парой сверхмассивных чёрных дыр, связанных друг с другом очень сильной гравитацией.

Астрономы сделали это замечательное открытие используя рентгеновскую обсерваторию “Чандра” и оптические данные от наземных телескопов “Джемини-Север” на Гавайях и Palomar Transient Factory в Калифорнии. Этот необычный источник, названный LGGS J004527.30+413254.3 (или J0045+41, если короче), был замечен на оптических и рентгеновских изображениях галактики Андромеда, также известной как M31. До недавнего времени учёные думали, что J0045+41 был объектом внутри M31 – большой спиральной галактики, расположенной относительно близко от Земли, на расстоянии примерно 2.5 миллиона световых лет от Земли. Новые данные, однако, показали, что J0045+41, фактически, находится на намного большем расстоянии, примерно 2.6 миллиарда световых лет от Земли.

“Мы искали особый тип звёзд в M31 и думали, что нашли одну из них. Оказалось, что это является не звездой, а чем-то намного более странным”, – Тревор Дорн-Валленштейн из Вашингтонского университета в Сиэтле.

Ещё более удивительным, даже по сравнению с огромным расстоянием, оказалось то, что J0045+41, вероятно, содержит пару гигантских чёрных дыр, вращающихся по очень близкой орбите вокруг друг друга. Предполагаемая общая масса этих двух сверхмассивных чёрных дыр примерно в двести миллионов раз больше нашего Солнца. Ранее другая команда астрономов наблюдала этот объект, и по его периодическим изменениям в оптическом свете определила, что J0045+41 является членом M31, классифицировав его как пару звёзд, которые двигаются вокруг друг друга, делая один раз в 80 дней.

Андромеда

Часть галактики Андромеда. Во вставке показано расположение пары сверхмассивных чёрных дыр. Источник: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Washington/T.Dorn-Wallenstein et al.; Optical: NASA/ESA/J. Dalcanton, et al. & R. Gendler

Интенсивность рентгеновского источника, наблюдаемого “Чандрой”, показала, что первоначальная классификация была неправильной. Скорее объект J0045+41 был похож на бинарную звёздную систему, содержащую нейтронную звезду или чёрную дыру, которая забирает вещество от своего компаньона. Именно такой тип звёзд и искал первоначально Дорн-Валленштейн. Или же этот объект должен быть более крупной и отдалённой системой, которая содержит, по крайней мере, одну быстро растущую сверхмассивную чёрную дыру.
Однако спектр от телескопа “Джемини-Север”, полученный Вашингтонским университетом, показал, что J0045+41 должен содержать, по крайней мере, одну сверхмассивную чёрную дыру, и позволил оценить расстояние до него. Спектр также предоставил возможные свидетельства, что вторая чёрная дыра также присутствует в J0045+41 и перемещается на скорости, отличной от первой. Именно такое поведение ожидается, если две чёрные дыры будут вращаться вокруг друг друга.

Тогда астрономы воспользовались помощью Palomar Transient Factory в поисках периодических изменений света, приходящего от J0045+41. Были найдены несколько характерных периодов, включая 80 и 320 дней. Отношение между этими двумя периодами соответствует тому, что было предсказано теоретической работой о динамике двух чёрных дыр, вращающихся вокруг друг друга.

“Это первый раз, когда такие убедительные доказательства были выявлены для пары гигантских чёрных дыр”, – Эмили Левеск, соавтор работы.

Исследователи оценивают, что эти две предполагаемые чёрные дыры вращаются вокруг друг друга с разделением, в несколько сотен раз превышающем расстояние между Землёй и Солнцем. Это расстояние соответствует одной сотой светового года. Для сравнения: самая близкая к нам звезда расположена на расстоянии четырёх световых лет от Солнца. Такая странная система могла быть сформирована в результате слияния двух галактик, прошедшего миллиардами лет ранее. Причём, каждая из этих галактик содержала в себе сверхмассивную чёрную дыру. В их текущем расположении они неизбежно приблизятся друг к другу ещё ближе, испуская при этом гравитационные волны.

“Мы не способны точно определить, сколько массы содержит каждая из этих чёрных дыр. В связи с этим мы можем предположить, что они сольются всего лишь через 350 лет или через 360000 лет”, – Джон Руан из Вашингтонского университета.

Если объект J0045+41 действительно содержит две близкие чёрные дыры, то он обязательно будет испускать гравитационные волны, однако до сих пор их сигнал не был обнаружен передовыми детекторами LIGO и Virgo. Известно, что эти наземные устройства смогли обнаружить слияние чёрных дыр звёздной массы не более 60 Солнц, а совсем недавно и слияния двух нейтронных звёзд.

“Дело в том, что слияние сверхмассивных чёрных дыр происходит как в замедленном движении по сравнению с подобными объектами звёздной массы. Поэтому, намного более медленные изменения в гравитационных волнах от системы J0045+41 могут быть надёжнее обнаружены другим типом детектора гравитационных волн, таким как Pulsar Timing Array”.

По информации Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google