Учёные из МГУ измерили массу сверхмассивной чёрной дыры в двойной системе методом скалирования
Учёные из ГАИШ МГУ измерили массу сверхмассивной чёрной дыры в двойной системе в центре галактики OJ 287 с помощью нового метода — скалирования. И хоть метод применялся в первый раз, полученные результаты совпали с предыдущими оценками. Исследование уже опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics.
Во Вселенной есть двойные системы из звёзд, связанных гравитацией и вращающихся относительно общего центра масс. Если звёзды обмениваются массой между собой, такая система называется тесной. Однако есть предположение, что бывают тесные двойные системы из чёрных дыр. Если это действительно так, то обмен масс в тесных двойных системах из чёрных дыр встанет в один ряд с испарением чёрных дыр по Хокингу.
Примером такой системы может быть пара сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в центре галактики OJ 287. Исследователи предполагают, что двойные системы из СМЧД образуются при столкновении двух галактик. Двойные тесные системы видели и раньше, но они располагались ближе, и их можно было увидеть с помощью телескопов. На большом расстоянии определить из чего состоит ядро галактики СМЧД можно только по косвенным признакам, например, по характеру вспышек. Однако могут возникнуть сложности в понимании полученных наблюдений.
Учёным известно явление активности ядер галактик. Оно проявляется во всплесках излучения в широком диапазоне и наблюдается в 10% галактик. Такая активность спонтанна и не имеет строгой периодичности, у двойной системы вспышки периодичны. Периодичность вспышек помогла понять природу ядра галактики OJ 287. Всплески у галактики приходили с периодом строго 12 лет, что подтверждается наблюдениями с 1888 года.
Вспышка появляется при прохождении малой чёрной дыры через диск галактики. Во время прохождения дыры через диск происходит процесс, похожий на приливное разрушение звёзд. Малая чёрная дыра поглощает вещество диска галактики около точки прохождения, вещество нагревается и излучает энергию в широком диапазоне длин волн (от радио до рентгеновских). По характеру вспышки астрономы смогли понять, что орбита малой чёрной дыры не совпадает с аккреционным диском большой.
Метод представляет собой расчёт спектрального индекса, то есть во время развития вспышки у чёрных дыр «наклон» спектра сначала нарастает, а потом остаётся постоянным в максимуме вспышки.
Астрономы из МГУ определили массу меньшей СМЧД из галактики OJ 287 с помощью анализа спектра вспышки, зарегистрированной рентгеновский телескоп XRT на борту обсерватории SWIFT. Форма спектра эволюционировала характерным для вспышек от чёрных дыр образом — это заметили исследователи.
Учёные сопоставили форму спектра с другими СМЧД и галактиками и определили массу, равную 1.25×108 масс Солнца. Также сотрудники ГАИШ МГУ предполагают расстояние до объекта порядка 1 Гигапарсека.
