Астрономы нашли древнейшую пару сливающихся массивных черных дыр
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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии