Дані телескопа VLT підтвердили існування двох активних чорних дір у галактиці, якій лише два мільярди років.
Астрономи виявили дві активні надмасивні чорні діри, розташовані на відстані лише 175 парсеків (570 світлових років) одна від одної.
Науковці опублікували своє дослідження на сервері препринтів arXiv. Воно присвячене системі MG B2016+112, що існувала в часи, коли вік Всесвіту становив близько двох мільярдів років.
Читайте також:
Просто пощастило. Астрономи виявили чорну діру з масою в мільйон Сонць Згідно з теоретичними моделями, під час злиття галактик значні обсяги газу спрямовуються до їхніх центрів, що має призводити до формування подвійних активних галактичних ядер. Однак виявити такі близькі об'єкти на величезних космічних відстанях зазвичай надзвичайно важко через обмежену роздільну здатність телескопів.
У цьому випадку вченим допомогло явище сильного гравітаційного лінзування. Масивна галактика, розташована між Землею та досліджуваним об'єктом, викривила простір-час і спрацювала як гігантська збільшувальна лінза. Це посилило фонове світло й створило три окремі зображення системи (позначені як A,
B і C). Аналізуючи архівні спектральні дані, отримані за допомогою інструмента MUSE на Дуже великому телескопі (VLT), команда перевірила гіпотезу про наявність двох незалежних джерел випромінювання.
Фахівці провели ретельну обробку спектрів, усунувши вплив поглинання галактичним газом. Вимірявши інтенсивність ключових емісійних ліній (водню, азоту, вуглецю та гелію), астрономи виявили, що одне зі співвідношень ліній для зображень A і B збігається, тоді як для зображення C воно є суттєво нижчим. Це стало вагомим спектроскопічним доказом того, що зображення C зумовлене іншою чорною дірою, ніж зображення A і B. Оцінка мас на основі ширини лінії випромінювання вуглецю (C IV) показала, що чорна діра, відповідальна за зображення A і B, має масу, принаймні у 20−23 рази більшу, ніж чорна діра для зображення C.
Такі масштаби підтверджують сценарій масштабного зіткнення двох галактик, подібних за розміром. Водночас дослідження виявило загадку, пов’язану зі швидкістю поглинання матерії: чорна діра A/B живиться на рівні 47−51% від свого максимуму, тоді як легша чорна діра C — лише на рівні 4%. Це суперечить класичним моделям, які передбачають швидше зростання менш масивного компаньйона; щоправда, науковці зазначають, що розрахунки для об'єкта C потребують уточнення через невизначеність коефіцієнта лінзування.
Для остаточного підтвердження мас і швидкостей поглинання астрономи мають провести нові спостереження в ближньому інфрачервоному діапазоні.
Читайте також:
Математичний метод. Чорні діри можуть бути природнішим поясненням темної матерії, ніж деякі частинки
