|
Две сверхмассивные черные дыры на пути к столкновению
|
|
|
|
Астрономы сделали редкое открытие в ранней Вселенной с участием двух активно питающихся сверхмассивных черных дыр — или квазаров — всего в 10 000 световых лет друг от друга, которые находятся на грани колоссального столкновения. Используя набор космических и наземных телескопов, в том числе две обсерватории Маунакеа на Гавайях — W. Обсерватория М. Кека и Gemini North — исследователи обнаружили пару черных дыр, встроенных в две галактики, которые слились, когда Вселенной было всего 3 миллиарда лет. Исследование, проведенное под руководством Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, опубликовано в сегодняшнем номере журнала Nature.
|
|
|
|
Найти такую систему сложно из-за сложности различения двух черных дыр по отдельности, когда они находятся так близко друг к другу. Но в этой конкретной системе, названной J0749+2255, обе черные дыры были в безумном питании, пожирая газ и пыль, которые нагревались при таких высоких температурах, что дуэт устроил масштабный фейерверк. Эта активность называется квазаром, явлением, которое происходит, когда черные дыры излучают огромное количество света в электромагнитном спектре, когда они пируют. J0749+2255 очень необычен, потому что в системе есть не один, а два квазара, которые активны одновременно и находятся достаточно близко, чтобы в конечном итоге слиться.
|
|
|
«Мы не видим много двойных квазаров в это раннее время во Вселенной. И именно поэтому это открытие так интересно», — сказал Ю-Чинг Чен из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, ведущий автор этого исследования. изучать. Космическая обсерватория ESA (Европейское космическое агентство) Gaia впервые обнаружила неразрешенный двойной квазар, получив изображения, которые указывают на два близко расположенных маяка света в молодой Вселенной. Затем Чен и его команда использовали космический телескоп НАСА «Хаббл», чтобы убедиться, что светящиеся точки на самом деле исходят от пары сверхмассивных черных дыр.
|
|
|
|
Затем последовали многоволновые наблюдения; Используя камеру ближнего инфракрасного диапазона второго поколения (NIRC2) обсерватории Кека в сочетании с ее системой адаптивной оптики, а также Gemini North, рентгеновскую обсерваторию Чандра НАСА и сеть радиотелескопов Very Large Array в Нью-Мексико, исследователи подтвердили двойное квазар не был двумя изображениями одного и того же квазара, созданными с помощью гравитационного линзирования.
|
|
|
|
«Процесс подтверждения был непростым, и нам понадобился набор телескопов, охватывающих спектр от рентгеновских лучей до радио, чтобы окончательно подтвердить, что эта система действительно является парой квазаров, а не, скажем, двумя изображениями квазара с гравитационной линзой. », — сказал соавтор Юэ Шэнь, астроном из Университета Иллинойса. Поскольку телескопы заглядывают в далекое прошлое, этого двойного квазара больше не существует. За прошедшие 10 миллиардов лет галактики-хозяева, вероятно, превратились в гигантскую эллиптическую галактику, подобную той, которую мы видим сегодня в локальной вселенной. И квазары слились, превратившись в гигантскую сверхмассивную черную дыру в ее центре.
|
|
|
|
В соседней гигантской эллиптической галактике M87 есть чудовищная черная дыра, масса которой в 6,5 миллиардов раз превышает массу нашего Солнца. Возможно, эта черная дыра выросла из одного или нескольких слияний галактик за последние миллиарды лет. Появляется все больше свидетельств того, что большие галактики образуются в результате слияний. Меньшие системы объединяются, чтобы сформировать более крупные системы и еще более крупные структуры. В ходе этого процесса внутри сливающихся галактик должны образоваться пары сверхмассивных черных дыр.
|
|
|
|
«Знание о популяции прародителей черных дыр в конечном итоге расскажет нам о появлении сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной и о том, насколько частыми могут быть эти слияния», — сказал Чен. «Мы начинаем раскрывать эту верхушку айсберга ранней популяции бинарных квазаров», — сказал соавтор Синь Лю из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн. «В этом уникальность этого исследования. Оно фактически говорит нам о том, что эта популяция существует, и теперь у нас есть метод идентификации двойных квазаров, которые разделены размером меньше одной галактики».
|
|
|
|
Источник
|
