Астрономия

Две сверхмассивные черные дыры на грани слияния

В марте 2021 года астрономы наблюдали высокоэнергетическую вспышку света из далекой галактики. Получив название AT 2021hdr, она считалась сверхновой. Однако было достаточно интересных функций, которые были отмечены как потенциально интересные системой автоматического обучения для быстрой классификации событий (ALeRCE). В 2022 году наблюдался еще один всплеск, и со временем Центр переходных процессов Цвики (ZTF) обнаружил закономерность всплесков каждые 60–90 дней. Это явно не была сверхновая, но было неясно, что это может быть, пока недавнее исследование не разрешило загадку.

Одна из идей заключалась в том, что AT 2021hdr был событием приливного разрушения (TDE), когда звезда подходила слишком близко к черной дыре и разрывалась на части. Это может создавать периодические всплески, когда остатки звезды вращаются вокруг черной дыры, но TDE не имеет таких регулярных закономерностей. Поэтому команда рассмотрела другую модель, в которой массивное межзвездное облако переходит в сферу пары двойных черных дыр.

cloud - Две сверхмассивные черные дыры на грани слияния
Моделирование показывает, как бинарные черные дыры взаимодействуют с газовым облаком. Фото: Ф. Гойкович и др. 2016 год

Компьютерное моделирование показывает, что вместо того, чтобы просто разрывать облако на части, двойная черная дыра будет взбалтывать облако по мере его поглощения. Это привело бы к периодическим вспышкам света на орбите черных дыр. Команда наблюдала AT 2021hdr с помощью обсерватории Нила Герельса Свифта и обнаружила периодические колебания ультрафиолетового и рентгеновского света, которые соответствуют временным вспышкам, наблюдаемым ZTF. Эти наблюдения соответствуют моделированию двойной черной дыры.

Согласно данным, черные дыры имеют общую массу около 40 миллионов Солнц и вращаются вокруг друг друга каждые 130 дней. Если они продолжат идти своим путем, две черные дыры сольются примерно через 70 000 лет. Если бы не проплывающее облако, мы бы их никогда не заметили.

Команда планирует продолжить наблюдения за системой для дальнейшего совершенствования своей модели. Они также планируют изучить, как черные дыры взаимодействуют с их родной галактикой.

Ссылка: Л. Эрнандес-Гарсия и др. «В 2021hdr: кандидат на приливное разрушение газового облака двойной системой сверхмассивных черных дыр». Астрономия и астрофизика 691 (2024)

Кнопка «Наверх»