Скопление галактик Abell 2261, находящееся в 3 миллиардах световых лет от нас. Галактика A2261-BCG, в которой “пропала” сверхмассивная чёрная дыра, располагается в центре изображения. Авторы и права: NASA / CXC / University of Michigan / K. Gültekin / STScI / NAOJ / Subaru / NSF / NOAO / KPNO.
Астрономы, использующие космическую рентгеновскую обсерваторию “Чандра” (НАСА), ищут признаки “пропавшей” чёрной дыры в ядре A2261-BCG, самой массивной и яркой галактики в гигантском скоплении галактик Abell 2261.
Когда чёрные дыры сливаются, они создают рябь в пространстве-времени, называемую гравитационными волнами.
Если бы огромное количество гравитационных волн, порождённых таким событием, было сильнее в одном направлении, чем в другом, то теория предсказывает, что новая, ещё более массивная чёрная дыра была бы выброшена из центра галактики в противоположном направлении. Это называется откатывающейся чёрной дырой.
Астрономы не нашли окончательных доказательств того, что чёрные дыры откатываются, и неизвестно, подходят ли сверхмассивные чёрные дыры достаточно близко друг к другу, чтобы слиться и сформировать гравитационные волны.
A2261-BCG – отличная галактика для поиска откатывающейся чёрной дыры, потому что у исследователей уже имеется два косвенных признака того, что там могло произойти слияние двух массивных чёрных дыр.
Во-первых, оптические данные космического телескопа “Хаббл” (НАСА / ЕКА) и телескопа “Субару” (JAXA) показали галактическое ядро, которое намного больше, чем ожидалось для галактики такого размера.
Во-вторых, наиболее плотная концентрация звёзд в A2261-BCG находится на расстоянии более 2000 световых лет от центра галактики.
Впечатление художника о двух чёрных дырах, которые вот-вот сольются. Авторы и права: MARK GARLICK / SCIENCE PHOTO / GETTY IMAGES.
Эти особенности были впервые идентифицированы доктором Марком Постманом из Института космических телескопов и его коллегами на более ранних изображениях “Хаббла” и “Субару”, что привело их к идее объединённой чёрной дыры в Abell 2261.
Во время слияния сверхмассивные чёрные дыры галактик движутся к центру масс обеих галактик.
Если они будут связаны друг с другом гравитацией и их орбита начнёт сокращаться, то ожидается, что чёрные дыры будут взаимодействовать с окружающими звёздами и выталкивать их из центра галактики. Это объяснило бы крупное ядро Abell 2261.
Однако, высокая концентрация звёзд далеко от центра галактики также могла быть вызвана сильным событием, таким как слияние двух сверхмассивных чёрных дыр и последующей миграцией одной более крупной чёрной дыры.
Возможно, она не в центре?
Несмотря на то, что имеются признаки того, что произошло слияние чёрных дыр, ни данные “Чандры”, ни данные “Хаббла” не показали доказательств существования самой чёрной дыры.
Исследовательская группа во главе с доктором Сарой Берк-Сполаор из Университета Западной Вирджинии ранее использовала телескоп “Хаббла” для поиска скопления звёзд, которое могло быть унесено откатывающейся чёрной дырой.
Они изучили три области около центра галактики и выяснили, достаточно ли движения звёзд в этих областях для того, чтобы предположить, что они содержат чёрную дыру с массой в десять миллиардов солнечных.
В двух областях не было обнаружено явных доказательств наличия чёрной дыры, а звёзды в другом были слишком тусклыми, чтобы сделать какие-либо выводы.
Астрономы также использовали данные наблюдений Abell 2261 с помощью Очень Большого Массива Телескопов Карла Янски.
Радиоизлучение, обнаруженное около центра A2261-BCG, свидетельствует о том, что сверхмассивная чёрная дыра находилась там около 50 миллионов лет назад, но не указывает на то, что в центре галактики в настоящее время содержится такая чёрная дыра.
Поэтому исследователи обратились к “Чандре”, чтобы найти материал, который был перегрет и испускал рентгеновские лучи, двигаясь к чёрной дыре.
Хотя данные “Чандры” действительно показали, что самый плотный горячий газ не находится в центре галактики, они не выявили никаких возможных рентгеновских сигнатур растущей сверхмассивной чёрной дыры – ни в центре скопления, ни в рассматриваемых областях, не было обнаружено никаких источников рентгеновского излучения.
Либо в любом из этих мест нет чёрной дыры, либо она слишком медленно втягивает материал, чтобы произвести заметный рентгеновский сигнал.
Больше информации:
https://arxiv.org/
Источник: universetoday.ru
