Как учёные видят слияние черных дыр?
На сегодняшний день единственный способ зарегистрировать слияние чёрных дыр — поймать испускаемые ими гравитационные волны, тонкую рябь ткани пространства-времени. Никаких спецэффектов при этом не наблюдается — ни вспышек, ни взрывов. По крайней мере, так было, пока мы наблюдали слияние небольших объектов.
Слияние сверхмассивных черных дыр может сопровождаться фантастическим световым шоу. Если бы мы могли уловить и гравитационные, и электромагнитные волны от одного и того же события, это открыло бы перевернуть представление в изучении природы чёрных дыр.
Согласно новому исследованию учёных США, самый простой способ обнаружить сливающиеся гигантские черные дыры — идентифицировать яркие аккреционные диски, окружающие каждую из них. Правда, чтобы найти подходящие пары, потребуются долгие часы кропотливой работы.
Альтернатива — рассматривать изменение светового потока аккреционного диска. По мере движения по орбите и приближения чёрных дыр друг к другу, суммарный световой поток будет изменяться почти линейно. Например, блазар OJ 287 светлеет примерно каждые 12 лет — с большой вероятностью, это подходящий кандидат.
Более того, астрономы могут обнаружить слияние чёрных дыр благодаря доплеровскому смещению частоты света, испускаемого парой. Эффект Доплера наблюдал хотя бы раз в жизни каждый из нас — когда мимо нас проезжала машина с сиреной, звук сирены изменялся. В процессе приближения машины к нам каждая следующая звуковая волна излучалась ближе предыдущей, а значит, и доходила до нас быстрее и длина волны оказывалась меньше. Частота волны при этом стала бы больше. Это работает с любыми волнами, в том числе электромагнитными.
Эффект Доплера поможет, даже если различить отдельные черные дыры не получается. Так идентифицируют экзопланеты у очень далеких звезд.
Препринт исследования доступен на arXiv.org
