Группа астрономов из Института радиоастрономии Макса Планка в Германии впервые обнаружила в центре галактики Markarian 501 две сверхмассивные черные дыры с мощными джетами, движущимися почти со скоростью света. Наблюдения велись на протяжении 23 лет.
- В центре галактики Markarian 501 выявлены две сверхмассивные черные дыры.
- От каждой черной дыры исходит джет, один из которых направлен к Земле, второй — в другую сторону.
- Черные дыры вращаются друг вокруг друга с периодом около 121 дня.
- Расстояние между ними колеблется от 250 до 540 астрономических единиц.
- Ожидается их слияние в ближайшие 100 лет.
- Система — кандидат на источник недавно обнауженного гравитационно-волнового фона.
Двойная черная дыра и ее джеты в галактике Markarian 501
В центре почти каждой крупной галактики находится сверхмассивная черная дыра (СМЧД) с массой от миллионов до миллиардов раз больше Солнца. Учёные долгое время предполагали, что такие объекты растут не только за счёт поглощения газа, но и благодаря слияниям с другими черными дырами. Однако прямых доказательств этой гипотезы не было.
Изучая галактку Markarian 501 в созвездии Геркулеса, астрономы обнаружили не один, а два джета — мощных потока частиц, вырывающихся из центра. Первый джет направлен к Земле и был подтверждён ранее. Второй же джет, движущийся вокруг первой черной дыры против часовой стрелки, долго оставался незамеченным. Это открытие стало первым прямым изображением системы из двух сверхмассивных черных дыр в центре галактики.
Особенности системы и перспективы наблюдений
В ходе наблюдений система выстроилась так, что свет от второго джета искажался гравитацией передней черной дыры, создавая эффект кольца Эйнштейна — гравитационного линзирования, что позволило более подробно изучить параметры двойной системы.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Период вращения черных дыр | ~121 день |
| Расстояние между черными дырами | 250–540 а.е. (5–10 раз дальше Плутона от Солнца) |
| Масса черных дыр | 100 млн — 1 млрд масс Солнца |
| Ожидаемое время слияния | ~100 лет |
Несмотря на близкое расположение и огромные массы, две черные дыры настолько удалены друг от друга, что даже самый мощный телескоп Event Horizon не может их четко различить. Вместе с тем, такая система способна излучать гравитационные волны низкой частоты, которые фиксируются с помощью массивов пульсарного времени (PTA). Именно подобные двойные СМЧД считаются источником гравитационно-волнового фона, впервые зарегистрированного в 2023 году.
Галактика Markarian 501 теперь считается главным кандидатом на роль конкретного источника этого фона, что открывает новые возможности для изучения процессов формирования и эволюции сверхмассивных черных дыр в центре галактик.