Фінські астрономи з Університету Турку вперше в історії оприлюднили зображення двох чорних дір, що обертаються одна навколо одної.
Пара чорних дір була виявлена завдяки слабким коливанням радіохвиль, зафіксованим телескопами на Землі та у космосі. Виявлені космічні об’єкти знаходяться на відстані 5 млрд світлових років від Землі і мають 12-річний орбітальний цикл.
Менша чорна діра була захоплена потоком частинок, що рухаються зі швидкістю, близькою до світлової. Більша чорна діра утворила блазарклас активних галактичних ядер, які є позагалактичними об’єктами, що випромінюють високоенергетичні струмені (джети) частинок, спрямовані прямо на спостерігача OJ287, а її маса приблизно у 18 млрд разів перевищує сонячну.
“Вперше нам вдалося отримати зображення двох чорних дір, що обертаються одна навколо одної. На зображенні чорні діри ідентифікуються по інтенсивних струменях частинок, які вони випромінюють. Самі чорні діри абсолютно чорні, але їх можна виявити по цих струменях частинок або по газу, що світиться навколо них”, — зазначає перший автор дослідження, астроном Маурі Валтонен.
Чорні діри утворюються внаслідок колапсу надмасивних зірок і збільшують власні розміри, поглинаючи газ, пил, зірки та інші чорні діри. Навколо деяких з них спірально закручена речовина через тертя нагрівається і випромінює світло, яке вловлюється телескопами. Це називають активними ядрами галактик.
Найбільш екстремальними активними галактичними ядрами вважаються квазари — надмасивні чорні діри, у мільярди разів важчі за Сонце, які викидають газові оболонки та яскраві світлові джети, що сяють яскравіше за найяскравіші зірки. Спрямовані у бік Землі ці джети мають назву блазарів.
До цього астрономи вже отримували зображення надмасивних чорних дір у центрі Чумацького шляху та у сусідній галактиці Месьє 87. Виявлення гравітаційних хвиль надало переконливі докази існування подвійних чорних дір та їхнього злиття .
Попри те, що астрономи припускали наявність пари в OJ287, телескопам не вистачало роздільної здатності, щоб відокремити два різні об’єкти від однієї точки. Перші спостереження за цією чорною дірою розпочались ще у 19 столітті, коли астрономи звернули увагу на періодичні спалахи від неї та зафіксували їх на фотопластинах. Перегляд даних, отриманих з цих пластин, і подальші спостереження змусили астрономів в 1980-х роках припустити, що регулярні потьмяніння і підвищення яскравості системи викликані двома чорними дірами, що обертаються одна навколо одної.
Для отримання візуальних доказів фінські астрономи використали радіозображення, отримане мережею супутників, до якої також входив російський науковий супутник “Радіоастрон” з радіотелескопом на борту, що працював у період з 2011 по 2019 рік.
“Радіоантена супутника пройшла на півдорозі до Місяця, що значно покращило роздільну здатність зображення. В останні роки ми могли використовувати тільки наземні телескопи, у яких роздільна здатність не така висока”, — пояснює Маурі Валтонен.
Порівнюючи особливості зображення з результатами попередніх розрахунків, дослідники виділили два компоненти, які відповідають джетам кожної з чорних дір, що з’являються саме там, де згідно з теорією, вони мають бути. Однак деякі неясності все ж таки залишаються: дослідники попереджають, що два джети на зображенні можуть перекриватися, а це означає, що поки не можна повністю виключити можливість того, що існує тільки один потік.
Результати дослідження опубліковані у журналі The Astrophysical Journal
Джерело: LiveScience
