Астрономы обнаружили черную дыру в движении

Исследователи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики выявили самый ясный на сегодняшний день случай движения сверхмассивной черной дыры. Их результаты опубликованы в Astrophysical Journal.

«Мы не ожидаем, что сверхмассивные черные дыры будут двигаться; они обычно довольствуются тем, что просто сидят без дела», - говорит Доминик Пеше, астроном из Центра астрофизики, руководивший исследованием. «Они настолько тяжелые, что их сложно заставить двигаться. Подумайте, насколько сложнее привести в движение шар для боулинга, чем пнуть футбольный мяч - понимая, что в данном случае «шар для боулинга» в несколько миллионов раз больше массы Солнца. Для этого потребуется довольно мощный удар».

Ученые работали над наблюдением этого редкого явления в течение последних 5 лет, сравнивая скорости сверхмассивных черных дыр и галактик.

«Мы задались вопросом: совпадают ли скорости черных дыр со скоростями галактик, в которых они находятся?» объясняет Пеше. «Мы ожидаем, что у них будет одинаковая скорость. Если это не так, значит черная дыра нарушитель».

Для поиска команда первоначально исследовала 10 далеких галактик и сверхмассивные черные дыры в их ядрах. Они специально изучали черные дыры, содержащие воду в аккреционных дисках.

Когда вода вращается вокруг черной дыры, она производит подобный лазеру луч радиосвета, известный как мазер. По словам Пеше, при изучении комбинированной сетью радиоантенн с использованием метода интерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ), мазеры могут помочь очень точно измерить скорость черной дыры.

Этот метод помог команде определить, что 9 из 10 сверхмассивных черных дыр находятся в состоянии покоя, но одна выделяется и, похоже, находится в движении.

Черная дыра находится в центре галактики J0437 + 2456, на расстоянии 230 миллионов световых лет от Земли. Её масса примерно в 3 миллиона раз больше, чем у Солнца.

Используя последующие наблюдения обсерваторий Аресибо и Джемини, команда подтвердила свои первоначальные выводы. Сверхмассивная черная дыра движется со скоростью около 110 000 миль в час внутри галактики J0437 + 2456.

Но что вызывает движение, неизвестно. Команда подозревает две возможности.

«Возможно, мы наблюдаем последствия слияния двух сверхмассивных черных дыр», - говорит Джим Кондон, радиоастроном из Национальной радиоастрономической обсерватории, принимавший участие в исследовании. «Результат такого слияния может вызвать отдачу новорожденной черной дыры, и мы можем наблюдать ее в момент отдачи или когда она снова успокаивается».

Но есть еще одна, возможно, даже более захватывающая возможность: черная дыра может быть частью двойной системы.

«Несмотря на ожидания, что они должны быть где-то в изобилии, ученым трудно идентифицировать четкие примеры двойных сверхмассивных черных дыр», - говорит Пеше. «То, что мы наблюдаем в галактике J0437 + 2456, является одной из черных дыр в такой паре, а другая остается скрытой для наших радионаблюдений из-за отсутствия мазерного излучения».

Потребуются дальнейшие наблюдения, чтобы установить истинную причину необычного движения этой сверхмассивной черной дыры.