Пара чорних дір у Mrk 501 може злитися за сто років

Астрономи давно припускають, що коли галактики зіштовхуються, їхні центральні чорні діри зрештою утворюють пару й зливаються. Але по-справжньому тісну пару надмасивних чорних дір досі надійно не знаходили. Команда під керівництвом Зільке Брітцен з Інституту радіоастрономії Макса Планка (MPIfR) у Бонні повідомляє про, як вона це називає, перше пряме зображення такої системи — в ядрі галактики Маркарян 501 (Mrk 501) у сузір'ї Геркулеса. Статтю прийняв до друку журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Видав другий джет

Чорна діра в центрі Mrk 501 викидає потужний струмінь (джет) частинок майже зі швидкістю світла. Оскільки він спрямований майже точно на Землю, він яскравий і добре вивчений. Повторно проаналізувавши радіодані, зібрані в десятки днів упродовж приблизно 23 років, зокрема 83 спостереження на Very Long Baseline Array (VLBA), команда знайшла другий джет, спрямований в інший бік. За кілька тижнів він ніби виникав за основною чорною дірою й обходив її проти годинникової стрілки — і так знову й знову.

«Ми так довго його шукали, і для нас стало повною несподіванкою, що ми не лише побачили другий джет, а й змогли відстежити його рух», — каже Брітцен. Найприродніше пояснення — друга чорна діра, що обертається навколо першої.

Близько й дуже масивно

За оцінкою дослідників, чорні діри розділяє лише 250–540 відстаней від Землі до Сонця — мізер для об'єктів, кожен з яких важить приблизно від 100 мільйонів до мільярда Сонць. Уся система ще й хитається: площина орбіти, схоже, прецесує з циклом близько семи років. Навіть Event Horizon Telescope не здатен розділити два об'єкти, тож побачити їхнє зближення напряму не вийде.

Зате його, можливо, вдасться «почути». Така пара має випромінювати дуже низькочастотні гравітаційні хвилі, які здатні зафіксувати пульсарні часові масиви. «Якщо гравітаційні хвилі виявлять, ми, можливо, навіть побачимо, як їхня частота поступово зростає, коли два гіганти по спіралі наближаються до зіткнення», — каже співавтор Ектор Оліварес.

Радіоастрономія постійно дивує — як і з джерелом у формі скрипкового ключа від Chandra та радіотелескопів, про яке ми нещодавно писали. Сама Mrk 501 надто тьмяна для аматорської оптики, але що можна побачити, розповідаємо в гіді з вибору першого телескопа.