Учёные из Института радиоастрономии Макса Планка (Германия) впервые зафиксировали систему из двух сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в центре галактики Markarian 501 в созвездии Геркулеса. Наблюдения, проведённые за 23 года, показали наличие двух джетов — мощных потоков частиц, движущихся почти со скоростью света.
- Двойная СМЧД обнаружена в центре галактики Markarian 501.
- Джеты движутся в разных направлениях: один направлен к Земле, второй — вокруг первой чёрной дыры.
- Чёрные дыры вращаются друг вокруг друга с периодом около 121 дня.
- Расстояние между ними составляет от 250 до 540 астрономических единиц.
- Предполагается, что слияние произойдёт примерно через 100 лет.
- Система может быть источником гравитационно-волнового фона, обнаруженного в 2023 году.
Двойные чёрные дыры и их джеты
Сверхмассивные чёрные дыры, находящиеся в центрах большинства крупных галактик, обычно наблюдаются с одним мощным джетом. Однако астрономы института Макса Планка выявили второй джет, который долгое время оставался незамеченным. Он исходит от меньшей чёрной дыры, вращающейся вокруг более массивного компаньона. Второй джет движется против часовой стрелки, создавая сложную динамическую структуру в центре галактики.
Особенности наблюдений и значение открытия
Во время одного из наблюдений свет второго джета был искажен гравитацией передней чёрной дыры, что вызвало появление кольца Эйнштейна — эффекта гравитационного линзирования. Это позволило учёным точно определить параметры системы.
Расстояние между чёрными дырами оказалось в диапазоне 250–540 астрономических единиц (а.е.), что примерно в 5–10 раз превышает расстояние от Солнца до Плутона. Для объектов с массами от 100 миллионов до 1 миллиарда масс Солнца такое сближение считается исключительно тесным, что указывает на скорое слияние в течение примерно 100 лет.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Период обращения | ~121 день |
| Расстояние между чёрными дырами | 250–540 а.е. |
| Масса каждой чёрной дыры | от 100 млн до 1 млрд масс Солнца |
| Ожидаемое слияние | около 100 лет |
Из-за большого расстояния между объектами даже телескоп Event Horizon не может их разделить. Однако система излучает гравитационные волны низкой частоты, которые фиксируются при помощи массивов пульсарного времени (PTA). Это открытие имеет большое значение для понимания источников гравитационно-волнового фона, зарегистрированного в 2023 году, и подтверждает гипотезу о происхождении таких волн от двойных сверхмассивных чёрных дыр.
Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society и открывают новые перспективы для изучения эволюции галактик и чёрных дыр.