Первое изображение Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. Его запечатлел телескоп Event Horizon Telescope (EHT), сеть, которая соединяет восемь существующих радиообсерваторий по всему миру в единый виртуальный телескоп «размером с Землю». Фото предоставлено: Сотрудничество EHT
Происхождение метко названных сверхмассивных черных дыр, которые могут быть более чем в миллион раз массивнее Солнца и расположены в центрах большинства галактик, остается одной из величайших загадок космоса.
Теперь исследователи из Невадского центра астрофизики при UNLV (NCfA) обнаружили убедительные доказательства того, что сверхмассивная черная дыра в центре нашего Млечного Пути, известная как Стрелец А* (Sgr A*), вероятно, является результатом предыдущего космического слияния. .
Исследование, опубликованное 6 сентября в журнале Nature Astronomy, основано на недавних наблюдениях Телескопа горизонта событий (EHT), который сделал первое прямое изображение Стрельца А* в 2022 году. EHT, результат глобального исследовательского сотрудничества, синхронизирует данные восьми существующих радиообсерваторий по всему миру, чтобы создать огромный виртуальный телескоп размером с Землю.
Астрофизики UNLV Ихан Ван и Бин Чжан использовали данные наблюдения EHT за Sgr A*, чтобы найти подсказки о том, как оно могло образоваться. Считается, что сверхмассивные черные дыры растут либо за счет накопления материи с течением времени, либо за счет слияния двух существующих черных дыр.
Команда UNLV исследовала различные модели роста, чтобы понять необычно быстрое вращение и смещение Стрельца А* относительно углового момента Млечного Пути. Команда показала, что эти необычные свойства лучше всего объясняются крупным событием слияния Sgr A* и другой сверхмассивной черной дыры, вероятно, из галактики-спутника.
«Это открытие прокладывает путь к нашему пониманию того, как растут и развиваются сверхмассивные черные дыры», — сказал Ван, ведущий автор исследования и постдокторант NCfA в UNLV. «Смещенное высокое вращение Стрельца А* предполагает, что он, возможно, слился с другой черной дырой, резко изменив амплитуду и направление ее вращения».
Используя сложное моделирование, исследователи смоделировали эффекты слияния, принимая во внимание различные сценарии, соответствующие наблюдаемым спиновым свойствам Sgr A*. Их результаты показывают, что слияние с соотношением масс 4:1 и сильно наклоненной орбитальной конфигурацией может воспроизвести спиновые свойства, наблюдаемые EHT.
«Это слияние, вероятно, произошло около 9 миллиардов лет назад, после того как Млечный Путь слился с галактикой Гайя-Энцелад», — сказал Чжан, выдающийся профессор физики и астрономии в UNLV и директор-основатель NCfA. «Это событие не только предоставляет доказательства теории иерархических слияний черных дыр, но также дает представление о динамичной истории нашей галактики».
Sgr A* расположен в центре галактики, на расстоянии более 27 000 световых лет от Земли, а сложные инструменты, такие как EHT, предоставляют прямые изображения, которые помогают ученым проверять теории предсказаний.
По мнению исследователей, результаты исследования будут иметь важное значение для будущих наблюдений с помощью будущих космических детекторов гравитационных волн, таких как космическая антенна лазерного интерферометра (LISA), запуск которой запланирован на 2035 год и который, как ожидается, обнаружит подобные слияния. по всей Вселенной обнаруживают сверхмассивные черные дыры.
Информация от: Университетом Невады, Лас-Вегас.
