Астрономи виявили найважчу пару чорних дір у відомому Всесвіті

Вікторія Литовченко

Джерело: Phys.org

Автори дослідження, опублікованого у виданні The Astrophysical Journal, використовували дані обсерваторії Джеміні північ, щоб отримати значення загальної маси пари надмасивних чорних дір. Це найважча пара з усіх коли-небудь виявлених. Також учені запропонували пояснення, чому ще ніколи не спостерігалося злиття подібних об'єктів, хоча вважається, що вони відбуваються.

Астрономи виявили найважчу пару чорних дір у відомому Всесвіті

Майже в кожній галактиці в центрі знаходиться надмасивна чорна діра. Коли відбувається злиття галактик, то дві чорні діри можуть утворити пару. Вважається, що надмасивні чорні діри зрештою мають злитися в один об'єкт, але цього ніколи не бачили, і вчені продовжують сперечатися, чи можливо це взагалі.

Автори нового дослідження провели ретельне вивчення пари надмасивних чорних дір, які знаходяться в центрі еліптичної галактики B2 0402+379. Поки що це єдина пара подібних чорних дір, у якій вдалося побачити кожен об'єкт окремо. Також відомо, що чорні діри розділяє найменша виміряна відстань між такими об'єктами — 24 світлових роки. Така відстань передбачає, що чорні діри мають об'єднатися, але вони обертаються навколо одна одної вже 3 млрд років, а отже щось заважає їхньому злиттю.

Щоб розібратися з цим питанням вчені виміряли швидкість руху зірок в околицях чорних дір. А це дало змогу визначити загальну масу пари чорних дір. З'ясувалося, що це найважча пара надмасивних чорних дір у відомому Всесвіті, адже її маса у 28 млрд разів більша за масу Сонця. Автори дослідження припускають, що саме така величезна маса зіграла ключову роль у тому, що злиття чорних дір не відбулося за мільярди років.

Учені вважають, що галактика B2 0402+379 утворилася внаслідок злиття не двох, а більшої кількості галактик. А дві надмасивні чорні діри виникли внаслідок об'єднання кількох менших чорних дір із кількох галактик.

Хоча вперше злиття чорних дір зоряної маси астрономи побачили тільки 2015 року, побачити злиття надмасивних чорних дір поки що не вдалося. Справа в тому, що після об'єднання галактик чорні діри не стикаються, а повільно наближаються одна до одної протягом сотень мільйонів років.

Чому ж не відбулося злиття чорних дір у галактиці B2 0402+379? Автори дослідження припускають, що для того, щоб ці об'єкти зблизилися на достатню для повного злиття відстань, необхідна наявність величезної кількості зірок, які б уповільнювали орбітальний рух чорних дір. Але спостереження показують, що активність цих чорних дір очистила їхні околиці від зірок. Простіше кажучи, чорні діри поглинули величезну кількість матерії. Тому злиття не відбулося.

Якщо в майбутньому станеться ця подія, то астрономи вважають, що гравітаційні хвилі, які виникнуть унаслідок цього, будуть у 100 млн разів потужнішими, ніж ті, що виникають під час злиття чорних дір зоряної маси. Для того, щоб відбулося злиття найважчої пари чорних дір у Всесвіті, потрібно, щоб їхня рідна галактика поглинула іншу галактику. Але таке поглинання дуже малоймовірне, кажуть учені.

Тому питання про те, чи буде утворена величезна чорна діра чи ні, залишається відкритим. Можливо, цього ніколи не станеться.