На протяжении десятилетий ученые подозревали, что некоторые квазары, считающиеся одними из самых ярких объектов во Вселенной, на самом деле могут скрывать не одну, а две черные дыры, запертые в гравитационном танго. Теперь, впервые в истории человечества, астрономы полагают, что им удалось получить прямые радиоизображения этого объекта. Используя массив телескопов на Земле и на орбите, исследователи идентифицировали пару сверхмассивных черных дыр, вращающихся вокруг друг друга внутри квазара OJ287, расположенного на расстоянии 5 миллиардов световых лет в созвездии Рака.
Два космических гиганта связаны 12-летним орбитальным циклом, и хотя черные дыры остаются невидимыми невооруженным глазом, их присутствие можно обнаружить по струям высокоскоростных частиц, которые они выбрасывают в космос. Одна из этих струй принадлежит меньшей черной дыре, а другая исходит от монстра массой в 18 миллиардов солнечных, находящегося в центре системы, что делает ее чуть более половины размера одной из самых больших черных дыр, когда-либо обнаруженных. Открытие было опубликовано в «Астрофизическом журнале» 9 октября, подтвердив, что пары черных дыр действительно существуют; идея, которая долгое время обсуждалась гравитационными теориями и косвенными доказательствами.
Замечательное открытие стало возможным благодаря объединению данных радиотелескопов на голубой планете со спутниками в космосе. Речь идет о российском спутнике «Радиоастрон» («Спектр-Р»), орбита которого простирается на полпути к Луне. Результат? Изображение почти в 100 000 раз более четкое, чем изображения стандартного оптического телескопа, и ответ на давно задаваемый вопрос.
Ответ на вопрос вековой давности?
Квазар OJ287 был в центре интриг астрономов уже более столетия, задолго до того, как черные дыры стали широко изучаться. Астрономы впервые сфотографировали квазар еще в 19 веке, хотя тогда они даже не осознавали этого. Но только в 1982 году финский астроном Аймо Силланпяя заметил нечто странное: яркость квазара колебалась со сверхъестественной регулярностью каждые 12 лет. Эта интригующая закономерность намекала на возможность существования двух черных дыр, вращающихся вокруг друг друга, причем вспышка яркости является побочным продуктом каждый раз, когда одна проходит через аккреционный диск другой.
На протяжении десятилетий исследователи не могли доказать эту теорию, поскольку у них не было для этого технологий. Хотя такие инструменты, как спутник НАСА TESS, могли подтвердить колебания светового потока, телескопы никогда не обладали точностью, чтобы фактически разделить пару. Ситуация изменилась, когда исследователи из Университета Турку в Финляндии под руководством Маури Валтонена применили передовые методы радиоинтерферометрии к OJ287. Примечательно, что полученное изображение точно соответствовало ранее рассчитанным моделям. Таким образом, они смогли точно определить обе черные дыры там, где, согласно уравнениям, они должны были находиться.
В заявлении, опубликованном Университетом Турку, Валтонен объяснил, что сами черные дыры по-прежнему полностью черные и необнаружимые, но их выдают светящиеся струи газа и частиц, кружащиеся вокруг них. Теперь учёные могут наблюдать такого рода космические события в режиме реального времени.
Открытие все еще находится на рассмотрении
Если все так, как кажется, изображение наконец подтверждает многолетнюю теорию о том, что черные дыры действительно могут жить парами. В течение многих лет обнаружение гравитационных волн давало тонкие намеки на то, что пары черных дыр должны существовать, учитывая, что их слияние вызывает во Вселенной рябь, которую можно измерить.
Какими бы многообещающими ни были доказательства, исследователи из Турку не делают поспешных выводов, пока не получат наглядное доказательство, подтверждающее это. Еще одно изображение с высоким разрешением необходимо, чтобы действительно подтвердить, что там есть две черные дыры, и что это не просто две перекрывающиеся струи одной и той же. Нежное напоминание о том, насколько утомительным может быть поиск скрытых сверхмассивных черных дыр.
Даже несмотря на необходимость дальнейшего подтверждения, это открытие является захватывающим шагом в правильном направлении. Если исследователи смогут повторить свои выводы, OJ287 может стать первым доказанным примером двух черных дыр, вращающихся вокруг друг друга. Это открытие может послужить основой для понимания того, как формируются и развиваются сверхмассивные черные дыры в космосе.
