Галасливі сусіди. Астрономи виявили найближчу до Землі пару гігантських чорних дір, які ось-ось зіткнуться
Наукпоп1 грудня 2021, 20:02
Чорні діри — унікальні астрономічні об'єкти з безліччю загадок.
Завдяки своїм властивостям чорні діри є головним пилосмоком Всесвіту і водночас доказом загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна. Через потужну гравітацію практично нічого не може залишити чорну діру — навіть світло. Саме за це ці об'єкти і отримали свою чорну назву — ми не можемо їх побачити, адже світло, що потрапляє в них, зникає назавжди.
Зараз ми напевно знаємо про існування двох видів чорних дір — зіркової маси та надмасивних. І якщо перші зазвичай утворюються після колапсу досить масивної зірки, то як з'являються надмасивні — ми досі не маємо точної відповіді.
Передплатіть NV Преміум та читайте без обмежень
Нам необхідна ваша підтримка, щоб займатися якісною журналістикою
Теоретично існує також і третій вид чорних дір — середні або проміжні чорні діри, які і повинні заповнити цю порожнечу. Зараз у вчених є одразу кілька варіантів, проте досі ми не маємо жодного офіційного підтвердження виявлення подібних об'єктів — і через це дослідники опиняються у глухому куті.
Стівен Хокінг був упевнений, що чорні діри ростуть, поглинаючи матерію. Таким чином, на еволюцію однієї маленької чорної діри до надмасивних розмірів знадобилися б мільярди років. Тому вчені дійшли висновку, що існує ще швидший спосіб: злиття двох чорних дір, у результаті якого з'являється одна більша величина.
Докази прийшли з відкриттям гравітаційних хвиль — бриж у тканині простору-часу, яку провокують найпотужніші космологічні події. Вивчаючи гравітаційні хвилі, вчені виявили одразу кілька злиттів чорних дірок, які трясли весь Всесвіт.
Тепер свідком такої події можемо стати й ми.
Ну як свідками. Астрономи виявили, що в галактиці NGC 7727 дві чорні діри незабаром стануть однією. Однак космічне «незабаром» — це приблизно 250 мільйонів років.
Проте це злиття все одно залишається примітним та надзвичайно цікавим для вчених.
Надмасивні чорні діри зазвичай знаходяться в центрі великих галактик — і при злитті галактик їх чорні діри чекає така сама доля. Велика з двох чорних дір має масу в 154 мільйони Сонців — вона і є центром галактики NGC 7727. Найменша — в 6,3 мільйона разів масивніша за нашу зірку.
Каріна Фоггель, астроном Страсбурзької обсерваторії та провідний автор дослідження, опублікованого в журналі Astronomy & Astrophysics, стверджує, що ми вперше можемо спостерігати за двома надмасивними чорними дірами, які знаходяться так близько одна до одної — менша з них зараз обертається навколо більшої на відстані 1600 світлових років.
Сюжет розвивається приблизно за 89 мільйонів світлових років від Землі в сузір'ї Водолія. Вчені зазначають, що ніколи не бачили пару чорних дір на такій відстані від нашої планети. Цікаво, що зазвичай системи чорних дір випускають у космос величезну кількість рентгенівського випромінювання, проте не в цьому випадку. Річ у тім, що тільки менша чорна діра є активною — набагато більша чорна діра знаходиться у стані спокою.
Астрономи змогли виявити ці чорні діри, використавши новаторський метод, про який ми писали раніше — за впливом їхньої гравітації на сусідні зірки. Завдяки вивченню цієї пари вчені зможуть більше дізнатися про формування надмасивних чорних дір та їхню поведінку перед злиттям. Вони припускають, що в інших сусідніх галактиках приховано набагато більше чорних дір і пар.
Наші сучасні детектори гравітаційних хвиль, а також телескопи недостатньо потужні, щоб виявляти їх, проте незабаром ситуація може кардинально змінитись.
Незабаром у Чилі буде введено в експлуатацію надзвичайно великий телескоп, який допоможе знаходити чорні діри завдяки інструменту HARMONI. А в 2030-х NASA планує запустити проект LISA — детектор, який зможе фіксувати гравітаційні хвилі низької частоти, які випускала ця пара чорних дір.