Запечатлен квартет полостей, выдутых гигантскими черными дырами

Ученые обнаружили четыре гигантских полости, или пузыря, в центре одного скопления галактик при помощи космической рентгеновской обсерватории Chandra («Чандра») НАСА. Этот необычный набор наблюдаемых особенностей системы мог быть вызван двумя сверхмассивными черными дырами (СМЧД), обращающимися близко друг к другу.

Скопления галактик представляют собой крупнейшие гравитационно-связанные структуры во Вселенной. Они состоят из сотен или даже тысяч отдельных галактик, гигантских количеств горячего газа, а также невидимой темной материи. Горячий газ, который наполняет скопления, содержит намного больше массы, чем сами галактики, и ярко светится в рентгеновском диапазоне. В центре скопления обычно располагается гигантская галактика.

Новые наблюдения скопления галактик под названием RBS 797, расположенного на расстоянии около 3,9 миллиарда световых лет от нас, позволили обнаружить две отдельных пары полостей, вытянувшихся в стороны от центра скопления галактик.

Полости такого типа ученым уже доводилось наблюдать ранее в других скоплениях галактик. Ученые думают, что они являются результатом выбросов со стороны областей, близких к сверхмассивной черной дыре, лежащей в центре массивной центральной галактики. По мере удаления материи от черной дыры в форме джетов в противоположных направлениях она выдувает полости в горячем газе. К удивлению ученых, в скоплении галактик RBS 797 были обнаружены два набора джетов, перпендикулярных друг другу.

Как происходило формирование этого квартета полостей? Наиболее вероятной авторам представляется гипотеза, согласно которой в центре скопления галактик RBS 797 лежит пара сверхмассивных черных дыр, которые одновременно испускают джеты в перпендикулярных направлениях. Стоит отметить, что, несмотря на обилие систем из двух сверхмассивных черных дыр в центрах галактик ученым редко удается обнаружить две близко расположенные черные дыры, обе находящиеся в активной фазе аккреции материала из окружающего пространства.

Согласно авторам, допускается также альтернативная гипотеза, согласно которой четыре наблюдаемых полости выдуваются лишь одной сверхмассивной черной дырой, однако в этом случае требуется, чтобы испускаемые ею джеты меняли направление – «переламывались». Тогда наблюдения джетов позволили бы получить представление о физических условиях в окрестностях черной дыры, пояснили авторы.

Работа опубликована на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.