Астрономы нашли потенциально самую тесную пару сверхмассивных черных дыр

Астрономы отыскали кандидата в самую тесную пару сближающихся сверхмассивных черных дыр. Она находится в галактике MCG-03-34-64, а расстояние между активными черными дырами может составлять всего 407 световых лет. Статья опубликована в The Astrophysical Journal.

Слияния галактик играют одну из ключевых ролей в стандартной космологической модели, которая предсказывает иерархический процесс формирования галактик: крупные системы возникают за счет слияний более мелких. Если сливающиеся системы богаты газом, то это вызовет вспышку звездообразования и приток вещества к центральным сверхмассивным черным дырам, способствуя их росту за счет аккреции. При этом, по мере эволюции новообразованной галактики, пара сверхмассивных черных дыр будет все больше сближаться друг с другом, пока не сольется воедино. Чем ближе друг к другу будут две активные черные дыры, тем сложнее их наблюдать и тем интереснее подобные объекты для астрономов.

Анна Триндаде Фалькао (Anna Trindade Falcão) из Смитсоновской астрофизической обсерватории совместно с коллегами из Италии и США сообщила, что астрономы обнаружили нового кандидата в двойную систему сверхмассивных черных дыр, которая может оказаться самой тесной из известных. Целью наблюдений стала галактика MCG-03-34-64, которая принадлежит к классу ярких инфракрасных галактик и считается одним из самых мощных рентгеновских источников в Местной Вселенной. Свет от нее путешествует до Земли около 800 миллионов лет. Ученые анализировали данные оптических наблюдений телескопа «Хаббл», радионаблюдений телескопа VLA и рентгеновских данных от телескопов «Чандра», NuSTAR и XMM-Newton.

В центральной зоне галактики исследователи выявили три источника оптического узкополосного излучения и по два источника рентгеновского излучения и радиоизлучения. При этом модель одиночного активного ядра с двумя другими яркими источниками в роли среды, подвергнутой воздействию ударных волн, не вписывается в большие и почти равные рентгеновские светимости двух источников, которые демонстрируют линии излучения железа, возникающие обычно в самой внутренней части аккреционного диска у сверхмассивной черной дыры.

Гораздо лучше подходит модель, в которой ядро галактики содержит две активные сверхмассивные черные дыры (северный и центральный источники), разделенные расстоянием в 407 световых лет. Третий по счету и самый южный яркий источник соответствует области межзвездной среды размером менее 195 световых лет, которая подверглась воздействию ударных волн от потенциального джета, порождаемой одной из черных дыр. Предполагается, что примерно через сто миллионов лет черные дыры сольются, вызвав всплеск гравитационных волн. Будущие наблюдения за галактикой должны подтвердить эту модель, так как текущие данные не позволяют однозначно сделать это.

Ранее ученые нашли рекордно далекую пару сближающихся сверхмассивных черных дыр, а также обнаружили самую тяжелую подобную пару.