"РадиоАстрон" сделал четкие снимки двойной сверхмассивной черной дыры

Первые детальные изображения выбросов сверхмассивной черной дыры OJ287, которые сделала обсерватория "РадиоАстрон", подтвердили двойную природу этого объекта. Также ученые выяснили важную роль магнитных полей в формировании потоков материи, которые выбрасывают черные дыры. Описание исследования опубликовал Astrophysical Journal, кратко об этом пишет пресс-служба МФТИ.

"Мы еще никогда не наблюдали внутреннюю структуру кандидата на сверхмассивную двойную черную дыру OJ287 с такой четкостью. Анализ полученных изображений показал, что плазменная струя объекта сильно изогнута. Это подтверждает, что перед нами двойная черная дыра", - рассказал один из авторов исследования, сотрудник МФТИ и ФИАН Юрий Ковалев.

Сверхмассивная черная дыра OJ287, свет от которой идет до Земли около 5 млрд. лет, расположена в одной из галактик в созвездии Рака. Этот объект давно привлекает внимание ученых, посколкьу ее яркость периодически то падает, то растет. Ученые предполагают, что эти колебания связаны с тем, что вокруг нее вращается еще одна сверхмассивная черная дыра. Каждые 12 лет она сближается с OJ287 и проходит через окружающий ее диск из газа и пыли, в результате чего и возникают вспышки.

По словам Ковалева, наличие спутника у OJ287 сделало эту черную дыру особенно интересной для астрономов-наблюдателей, так как это позволяет точно измерить массы сразу двух сверхмассивных черных дыр, определить скорости их вращения и оценить количество материи, которую они поглощают. Для этого, однако, необходимо доказать, что в центре данной галактики действительно присутствуют сразу два подобных объекта.

Первые снимки двойной черной дыры
Ковалев и его коллеги получили свидетельства их существования после того, как они изучили результаты наблюдений за OJ287, которые были сделаны при помощи российской наземно-космической обсерватории "РадиоАстрон". В недавнем прошлом она объединяла ресурсы нескольких крупнейших наземных радиотелескопов и орбитальной обсерватории "Спектр-Р", вышедшей из строя летом 2019 года.

По словам ученых, сверхвысокая разрешающая способность "РадиоАстрона" впервые позволила астрономам получить изображение окрестностей OJ287 с разрешением в два световых месяца. Благодаря этому ученые смогли изучить структуру джетов каждой черной дыры, их выбросов раскаленной материи, и проследить за действием магнитных полей на эти пучки горячей плазмы.

Как оказалось, джеты черной дыры были сильно изогнуты, что свидетельствует о том, что вокруг OJ287 вращается как минимум один объект, гравитационные взаимодействия с которым искажают форму выбросов. Кроме того, ученые открыли свидетельства того, что основание этих потоков материи пронизано спиральным магнитным полем, играющим важную роль в формировании выбросов сверхмассивных черных дыр.

В дополнение к этому, Ковалев и его коллеги обнаружили, что расстояние между OJ287 и второй черной дырой сейчас должно быть очень небольшим. Поэтому их взаимодействия друг с другом будут порождать достаточно сильные гравитационные волны, которые сможет уловить орбитальная гравитационная обсерватория eLISA, запуск которой намечен на вторую половину 2030 годов. Ее замеры окончательно подтвердят существование двойных черных дыр, подытожил ученый.