Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
17.05.2024
Дарья Губина
5 528

Астрономы нашли древнейшую пару сливающихся массивных черных дыр

6.3

Большие черные дыры всегда поражают своей массой, особенно когда мы находим их в молодой Вселенной. Миллиард лет — слишком небольшой промежуток времени, чтобы набрать настолько гигантскую массу «классическим» поглощением окружающей материи. И вот ученые нашли пару объектов, впервые подтверждающую один из сценариев быстрого появления сверхмассивных черных дыр в молодой Вселенной.

Область, где нашли систему ZS7
Область, где нашли систему ZS7, которая, как показало новое исследование, состоит из пары сливающихся активных ядер галактик в центре и еще нескольких тусклых «соседей» / © JWST, ESA/Webb, NASA, CSA, H. Übler et. al

Благодаря возможностям космического телескопа «Джеймс Уэбб» астрономы находят все больше древних чрезмерно массивных черных дыр. Так, в ноябре 2023 года они сообщили об открытии рекордной по массе дыры, которую мы видим такой, какой она была всего через 500 миллионов лет после Большого взрыва. Спустя пару месяцев ученые показали, как древнейшая черная дыра уничтожает свою галактику уже по прошествии 400 миллионов лет после Большого взрыва.

Существует несколько гипотез, объясняющих такое быстрое формирование столь массивных объектов. Некоторые космологи считают, что эти дыры не начинали «с нуля», а «перенеслись» в нашу Вселенную из ее прошлого цикла. Другие ученые предполагают, что объекты могли нарастить массу через аномально быструю аккрецию материи. Третьи изучают сценарии формирования массивных «зерен» будущих дыр напрямую из плотных скоплений газа и пыли. Наконец, есть версия, что дыры просто сливались друг с другом.

Действительно, во время наблюдений астрономы нашли уже немало потенциальных пар активных ядер галактик, расположенных на расстоянии менее одного килопарсека друг от друга. Для сравнения: это в восемь раз ближе, чем от нас до центра Млечного Пути. Из-за такой близости объектов и разрешения наших инструментов оставалась вероятность, что «раздвоенное» излучение выдавал на самом деле один объект. Более того, ученые сомневались, что может произойти слияние. Согласно компьютерным моделям, одну из черных дыр, скорее, должно было выкинуть в межгалактическое пространство.

Теперь группа астрофизиков впервые доказала существование двух отдельных, но летающих крайне близко друг к другу массивных объектов в молодой Вселенной. На тот момент ей было около 740 миллионов лет (красное смещение 7,15). Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Объектом изучения стала система галактик ZS7. Ранее подтвердилось, что там есть активное ядро галактики, то есть поглощающая материю черная дыра. Но часть излучения была «сдвинута» относительно этого ядра. Причем у этой «порции» излучения тоже были признаки активного ядра галактики. Были подозрения, что «сдвинутое» излучение — истинный «центр» галактики, а яркое пятно — просто область активного звездообразования.

Мы не знаем, насколько далеко друг от друга на самом деле находятся объекты, но с нашей точки обзора между ними примерно 620 парсек. Тщательно изучив данные наблюдений и кинематику второго объекта, авторы работы сделали уверенный вывод, что это действительно два активных ядра галактик. Второе просто скрыто плотным облаком пыли.

Композитный снимок системы галактик ZS7 (слева) и более крупный снимок центрального объекта (справа). Плюсом обозначен «основной» источник, открытый ранее. Желтой «звездочкой» — «сдвинутое» излучение. Авторы нового исследования доказали, что это еще одно активное ядро галактики / © H. Übler et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024)

По оценкам, масса первого ядра — около 50 миллионов солнечных масс. Второе, вероятно, схожей массы, хотя из-за газа это сложно рассчитать. Масса всей системы сопоставима с массой Большого Магелланова Облака, крупнейшей галактики — спутника Млечного Пути.

Видимо, объекты ZS7 находятся на стадии динамического трения, когда теряют скорость из-за взаимодействия с окружающими звездами и газом. На следующем этапе начнут играть роль взаимодействия с отдельными звездами (знаменитая «задача трех тел»). А в конце «сброс» гравитационных волн спровоцирует окончательное образование пары черных дыр. Рядом с парой ученые засекли еще три тусклых «соседа» на расстоянии 2,5, 3,9 и 4,1 килопарсека. Видимо, мы наблюдаем образование большой системы всего через 740 миллионов лет после Большого взрыва.

На завершение процесса слияния у центральной пары активных ядер галактик должно было уйти 100-200 миллионов лет. Следующее поколение гравитационно-волновых телескопов сможет улавливать гравитационные волны от столь древних событий. В числе таких проектов — «Лазерная интерферометрическая космическая антенна» (LISA). Планируется, что она начнет работу в 2030-х годах.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
29 июня
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

29 июня
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

Позавчера, 10:56
ПНИПУ

С наступлением летней жары так и тянет окунуться в прохладную воду реки или озера. И такое решение может быть небезопасным! Эксперты Пермского Политеха рассказали, от чего водоемы становятся мутными и грязными, почему нельзя купаться рядом с утками и мостами, что находят в запрещенных для отдыха местах, какие инфекции можно подхватить и как не заболеть после купания.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

25 июня
Елена Авдеева

Состояние паралича, в которое впадают разные виды животных, хорошо известно и задокументировано. Обычно оно считается защитной реакцией в случае опасности, но никаких доказательств этому до сих пор нет. Особенно загадочным остается поведение обитателей океана, притворяющихся мертвыми. Ученые проверили существующие объяснения этого эффекта и сделали неожиданные выводы.

25 июня
Evgenia Vavilova

Квантовые спиновые жидкости (КСЖ) обещают ученым развитие в областях квантовых вычислений и передачи энергии без потерь. В них магнитные моменты частиц теоретически не должны упорядочиваться даже при охлаждении до абсолютного нуля температур.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно