Квазар в близкой к нам галактике оказался системой из двух чёрных дыр
Астрономы из Оклахомского университета, используя телескоп им. Хаббла, обнаружили интересные подробности относительно галактики Маркарян 231. Это ближайшая к нам галактика из тех, что содержат в своём центре квазар. Оказалось, что её квазар — это на самом деле две супермассивные чёрные дыры, вращающиеся относительно общего центра с огромной скоростью.
Галактика Маркарян 231 находится в 600 млн. световых лет от Земли в созвездии Большой Медведицы. Её обнаружили в 1969 году во время поиска галактик, обладающих сильным излучением в ультрафиолетовом диапазоне. Название своё она получила в честь советского армянского астронома Вениамина Егишевича Маркаряна, совершившего много важных открытий в астрономии: он, в частности, первым выдвинул идею о наличии у ядер галактик ультрафиолетового излучения нетепловой природы.
Галактика Мрк231 сразу была выделена учёными из-за необычной яркости квазара в её центре. Квазары — одни из самых ярких объектов Вселенной, мощность излучения которых часто превышает суммарную мощность излучения всех звёзд в галактике. Принято считать, что таковое излучение получается при поглощении сверхмассивной чёрной дырой аккреционного диска материи.
Танец чёрных дыр в центре Мрк231 оказался для учёных неожиданностью. Если бы квазаром оказался типичный случай с одной чёрной дырой и аккреционным диском, то в ультрафиолете ярко светился бы весь диск целиком — так ведёт себя разгоняющаяся материя, движущаяся по спирали к чёрной дыре. Вместо этого на снимках учёные обнаружили нечто вроде бублика — свечение резко обрывалось по приближению к центру образования.
На основании компьютерных динамических моделей наилучшее объяснение подобного эффекта — это две вращающиеся вокруг общего центра чёрных дыры, орбита которых очерчивает внутреннюю часть бублика. Причём у меньшей из двух чёрных дыр имеется свой собственный небольшой аккреционный диск, также излучающий в ультрафиолете.
«Мы рады своей находке, поскольку она дала нам не только возможность изучать ближайшую из известных двойную систему чёрных дыр, но и способ находить новые двойные системы через их особенное излучение в ультрафиолете»,- рассказывает Юджун Лю (Youjun Lu) из Китайской государственной обсерватории, участвовавший в проекте.
Учёные поясняют, что подобные двойные системы — естественный результат объединения двух галактик в одну. Меньшая из двух чёрных дыр осталась от галактики, столкнувшейся с Мрк231 — об этом говорит асимметричная форма галактики, а также большое количество молодых голубых звёзд. В результате столкновения в этой галактике звёзды рождаются в 100 раз чаще, чем в Млечном пути.
Большая чёрная дыра в центре Мрк231 весит в 150 млн. раз больше Солнца, а меньшая — в 4 млн. раз. Период их взаимного обращения составляет 1,2 года. Они должны слиться вместе через несколько сотен тысяч лет.
