Астрономия

Рентгеновские наблюдения подтвердили скорое слияние сверхмассивных черных дыр в далекой галактике

Активный центр галактики J1430+2303 ведет себя странно: это может свидетельствовать о том, что очень скоро в нем произойдет уникальное событие — слияние пары сверхмассивных черных дыр.

Галактика SDSS J1430+2303 находится на расстоянии около 1,1 миллиарда световых лет в созвездии Волопаса и набирает массу около 150 миллиардов солнц. Приходящее от нее излучение осциллирует с довольно регулярной периодичностью, причем частота этих колебаний со временем нарастает. Это позволяет предположить, что в активном центре галактики находится не одна сверхмассивная черная дыра, а сразу пара таких объектов, которые сближаются по все более коротким оборотам спирали и вот-вот сольются в грандиозной катастрофе.

По оценкам астрономов, общая масса этих черных дыр составляет около 200 миллионов масс Солнца, а слияние может произойти уже через три (земных) года. Впрочем, стопроцентной уверенности в этом пока нет. Сигнал от далекой галактики трудно уловить и еще труднее правильно интерпретировать. Мы плохо понимаем происходящее в активных центрах, и вполне может быть, что осцилляции связаны с какими-то другими процессами в этом экстремальном регионе J1430+2303.

Поэтому китайские ученые провели новый анализ излучения галактики в рентгеновском диапазоне, используя данные 200 дней наблюдений космических телескопов XMM-Newton, NuSTAR, Chandra и Swift. Эти данные подтвердили осцилляции исходящего из центра J1430+2303 рентгеновского излучения, которое меняется в несколько раз на масштабе нескольких дней. Вещество, окружающее эпицентр событий, демонстрирует быстрые изменения в скорости. Такая картина согласуется с гипотезой о будущем слиянии, хотя однозначных свидетельств ему пока и нет. Об этом Нин Цзян (Ning Jiang) и его коллеги пишут в статье, которая принята к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics и уже доступна в библиотеке препринтов arXiv.

Слияния черных дыр — один из самых мощных процессов в нашей Вселенной. Они порождают гравитационные волны, «рябь пространства-времени», которые в последние годы научились детектировать наземными инструментами, такими как обсерватории LIGO и Virgo. Начиная с 2015 года зарегистрировали несколько таких событий, однако все они произошли с дырами звездных масс. Слияния сверхмассивных черных дыр создают более длинные гравитационные волны, лежащие за пределами диапазона, доступного для существующих детекторов.

Полноценно подготовиться к будущему событию в галактике J1430+2303 и запустить новые гравитационно-волновые обсерватории за столь короткий срок никак невозможно. Если слияние все-таки произойдет, наблюдать его придется традиционными инструментами — телескопами, работающими в разных диапазонах. Тем не менее такая работа способна раскрыть массу интересных деталей о самом событии и его участницах. Считается, что именно слияния служат ключевым механизмом, позволяющим сверхмассивным дырам набирать многие миллионы и миллиарды солнечных масс.

Комментарии

  • Очень крутая новость, если подтвердится.Тут важность не меньше, чем на семерку)

    Но в оригинале не упоминается масса компаньона, во всяком случае если глядеть по диагонали. Разве что "Note that the flare luminosity is on the same order of magnitude as the background disk luminosity, indicating that the mass ratio between these two black holes cannot be too extreme.". Но так вполне может быть, если компаньон легкий, центральная СМЧД не аккрецирует, а вся светимость определяется только аккрецией на компаньон при его движении в диске вокруг нее (и если наклонение орбиты невелико по сравнению с толщиной диска). Да и не очень вероятно, что слияние настоящих СМЧД происходит вот так близко и "прямо сейчас". Поглощения ЧДЗМ должны случаться гораздо чаще. Темп замедления еще просто огромный... Ждем, что из этого выйдет), если заинтересуются, будет еще масса дополнительных наблюдений.

  • Точно через 3 года, а не, скажем, 3000 лет? :) И то, и другое по звездным меркам, в общем-то, миг.

  • //слияние может произойти уже через три (земных) года
    --------------------------------------------------------------------------------------
    Слияние произойдёт через три наших года там или мы его увидим через три наших года тут?

    • "Галактика SDSS J1430+2303 находится на расстоянии около 1,1 миллиарда световых лет", поэтому с точки зрения концепции абсолютного ньютоновского времени слияние давно произошло. Но поскольку абсолютное время физического смысла не имеет, то и вопрос бессмысленный.

  • Тот случай когда время и расстояние имеет огромное значение☝️.

  • ... этого не может быть, промежуток должен быть! ;)

  • Срочно нужно строить гравитационные обсерватории. Если действительно это так скоро произойдёт, то для науки это первоочередная задача.

  • Если такое и случиться через 3 (земных ) года то это новое открытие для науки во вселенной, но сейчас информации о чёрной дыре не много из за этого почти никто не может предсказать будущее что произойдёт после слияния двух чёрных дыр.