В центре двух сливающихся галактик были обнаружены две вместе поглощающие материю чёрные дыры, что позволяет предположить, что двойные чёрные дыры могут встречаться чаще, чем ранее думали учёные.
Исследователи сообщили о находке 9 января в The Astrophysical Journal Letters и на 241-м собрании Американского астрономического общества, состоявшемся в Сиэтле. Разрушительный дуэт они обнаружили в UGC 4211, галактике в 500 миллионах световых лет от нас в созвездии Рака, которая является результатом слияния двух отдельных галактик. UGC 4211 находится на последней стадии этого слияния; однажды наша собственная галактика Млечный Путь, вероятно, подвергнется аналогичному столкновению с соседней галактикой под названием Андромеда.
Используя Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), комплекс телескопов, способный заглянуть за облака пыли и газа в сердца далёких галактик, исследователи обнаружили, что в центре этой галактики находится не одна, а целых две сверхмассивные чёрные дыры. Они пребывают на расстоянии всего 750 световых лет друг от друга и активно притягивают, или аккрецируют, материал и растут.
«Наше исследование выявило одну из ближайших пар чёрных дыр в слиянии галактик, и, поскольку мы знаем, что слияния галактик в далёкой Вселенной весьма распространены, такие пары чёрных дыр также могут быть гораздо более распространёнными, чем считалось ранее», — говорит ведущий автор исследования Майкл Косс (Michael Koss), старший научный сотрудник Eureka Scientific.
Полученные результаты имеют значение для того, что астрономы могут ожидать найти, исследуя Вселенную на наличие гравитационных волн, ряби в пространстве-времени, вызванных драматическими процессами, такими как столкновения чёрных дыр друг с другом.
«В центрах галактик может быть много пар растущих сверхмассивных чёрных дыр, которые мы до сих пор не смогли идентифицировать, — заявил соавтор исследования Эсекьель Трейстер (Ezequiel Treister), астроном из Папского католического университета в Чили. — Если это так, то в ближайшем будущем мы будем наблюдать частые явления гравитационных волн, вызванные слияниями этих объектов по всей Вселенной.»
Слияния галактик наблюдаются часто, особенно в далёкой Вселенной, вдали от Млечного Пути. Получить хорошее представление об этих событиях нелегко из-за связанных с этим расстояний и пыльных, газовых обломков между Землёй и светящимися центрами этих отдалённых галактик.
Исследователи объединили наблюдения космической рентгеновской обсерватории «Чандра», космического телескопа «Хаббл», Очень большого телескопа в Чили и обсерватории Кека на Гавайях, что предоставило им данные на разных длинах волн и позволило детально изучить объединённую галактику.
«Каждая длина волны рассказывает свою часть истории, — объяснил Трейстер. — В то время как наземные оптические изображения показали нам всю сливающуюся галактику, «Хаббл» продемонстрировал нам ядерные области с высоким разрешением. Рентгеновские наблюдения показали, что в системе имеется по крайней мере одно активное галактическое ядро. Тогда как ALMA показала нам точное местоположение этих двух растущих, голодных сверхмассивных чёрных дыр.»
Опыт UGC 4211 может дать представление о собственном будущем Млечного Пути.
«Столкновение Млечного Пути и Андромеды находится на очень ранней стадии и, по прогнозам, произойдёт примерно через 4,5 миллиарда лет, — сказал Косс. — То, что мы только что изучили, является источником на самой последней стадии столкновения, поэтому то, что мы видим, предвещает это слияние, а также даёт нам представление о связи между слиянием и ростом чёрных дыр и, в конечном итоге, образованием гравитационных волн.»