В галактике MCG-03-34-64 обнаружена самая близкая пара сверхмассивных чёрных дыр

Учёные обнаружили самую близкую пару сверхмассивных чёрных дыр в галактике MCG-03-34-64, расположенной в 800 миллионах световых лет от нас. Эта пара чёрных дыр, расположенная глубоко внутри пары сливающихся галактик, подпитывается падающим газом и пылью, заставляя их ярко светиться как активные галактические ядра (AGN).

Астрономы, использующие космический телескоп «Хаббл» и рентгеновскую обсерваторию «Чандра», обнаружили три оптических дифракционных пика, расположенных внутри галактики-хозяина, что указывает на большую концентрацию светящегося газа в пределах очень небольшой области. Команда исследователей, возглавляемая Анной Триндаде Фалькао из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института, использовала архивные радиоданные для подтверждения своей интерпретации.

Изображение галактики MCG-03-34-064 в видимом свете, полученное космическим телескопом «Хаббл». Изображение показывает три ярких пятна в центре галактики (и на врезке вверху справа). Два из этих ярких пятен являются источником сильного рентгеновского излучения, явного признака того, что они являются сверхмассивными чёрными дырами. Третье пятно — сгусток яркого газа. Синяя полоса может быть джетом, выпущенным одной из чёрных дыр. Источник: NASA, ESA, Anna Trindade Falcão (CfA)

«Мы не ожидали увидеть что-то подобное. Такое изображение не является обычным явлением в близлежащей Вселенной и говорит нам о том, что внутри галактики происходит что-то ещё», — сказала Анна Триндаде Фалькао, ведущий автор статьи, опубликованной в The Astrophysical Journal.

Дуэт чёрных дыр также излучает мощные радиоволны. «Видя яркий свет в оптическом, рентгеновском и радиодиапазоне, можно исключить множество версий, придя к выводу, что их можно объяснить только как близкие чёрные дыры. Если сложить все части вместе, получится картина дуэта активных ядер галактик», — сказала Фалькао.

Две сверхмассивные чёрные дыры когда-то находились в центре своих галактик-хозяев. Слияние галактик привело к тому, что чёрные дыры оказались в непосредственной близости. Они будут продолжать сближаться по спирали, пока в конечном итоге не сольются — возможно, через 100 миллионов лет — сотрясая ткань пространства и времени как гравитационные волны.

Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория Национального научного фонда (LIGO) обнаружила гравитационные волны от десятков слияний чёрных дыр звёздной массы. Однако более длинные волны, возникающие в результате слияния сверхмассивных чёрных дыр, выходят за рамки возможностей LIGO. Детектор гравитационных волн следующего поколения LISA (Laser Interferometer Space Antenna) будет состоять из трёх детекторов в космосе, разделённых миллионами километров, для возможности регистрации более длинноволновых гравитационных волн из глубокого космоса. ESA возглавляет эту миссию в партнёрстве с NASA и другими участвующими институтами, запуск запланирован на середину 2030-х годов.