Пара чёрных дыр в Mrk 501 может слиться за сто лет

Астрономы давно предполагают, что при столкновении галактик их центральные чёрные дыры в итоге образуют пару и сливаются. Но по-настоящему тесную пару сверхмассивных чёрных дыр до сих пор надёжно не находили. Команда под руководством Зильке Бритцен из Института радиоастрономии Макса Планка (MPIfR) в Бонне сообщает о том, что она называет первым прямым изображением такой системы, — в ядре галактики Маркарян 501 (Mrk 501) в созвездии Геркулеса. Статью принял к публикации журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Выдал второй джет

Чёрная дыра в центре Mrk 501 выбрасывает мощную струю (джет) частиц почти со скоростью света. Поскольку она направлена почти точно на Землю, она яркая и хорошо изучена. Заново проанализировав радиоданные, собранные в десятки дней примерно за 23 года, в том числе 83 наблюдения на Very Long Baseline Array (VLBA), команда обнаружила второй джет, направленный в другую сторону. За несколько недель он как будто возникал за основной чёрной дырой и обходил её против часовой стрелки — снова и снова.

«Мы так долго его искали, и для нас стало полной неожиданностью, что мы не только увидели второй джет, но и смогли отследить его движение», — говорит Бритцен. Самое естественное объяснение — вторая чёрная дыра, обращающаяся вокруг первой.

Близко и очень массивно

По оценке исследователей, чёрные дыры разделяют всего 250–540 расстояний от Земли до Солнца — ничтожно мало для объектов, каждый из которых весит примерно от 100 миллионов до миллиарда Солнц. Вся система к тому же покачивается: плоскость орбиты, похоже, прецессирует с циклом около семи лет. Даже Event Horizon Telescope не способен разделить два объекта, так что увидеть их сближение напрямую не получится.

Зато его, возможно, удастся «услышать». Такая пара должна излучать очень низкочастотные гравитационные волны, которые могут зарегистрировать пульсарные временные массивы. «Если гравитационные волны обнаружат, мы, возможно, даже увидим, как их частота постепенно растёт, пока два гиганта по спирали приближаются к столкновению», — говорит соавтор Эктор Оливарес.

Радиоастрономия не перестаёт удивлять — как и с источником в форме скрипичного ключа от Chandra и радиотелескопов, о котором мы недавно писали. Сама Mrk 501 слишком тусклая для любительской оптики, но что можно увидеть, рассказываем в гиде по выбору первого телескопа.