У сверхмассивных черных дыр существуют родственники? Природа формирования галактик намекает на положительный ответ. И тогда пары сверхмассивных черных дыр – вполне естественное и распространенное явление.
Черные дыры – удивительные и загадочные формирования, притягивающие к себе внимание. Однако сверхмассивные черные дыры – еще большая загадка, ведь считаются одним из самых экстремальных мест во Вселенной.
В центре Млечного Пути проживает сверхмассивная черная дыра Стрелец А*, массивность которой в 4 млн. раз превышает солнечную. Вокруг нее вращается плотное звездное скопление. Именно измерение орбитальных путей этих звезд позволило подтвердить существование черной дыры и определить ее массу.
В течение 20 лет ученые следили за орбитами этих звезд. Возникает предположение: если рядом есть вторая черная дыра, то она должна по массивности в 100 000 раз превосходить солнечную.
Это интересные выводы, потому что в теории почти каждая галактика в центре располагает сверхмассивной черной дырой, чья масса в миллион или миллиард раз опережает солнечную. Ученые всегда думали, что это единичный объект, но никто не может точно сказать, почему и как он формируется.
Теперь же возникло подозрение, что сверхмассивные черные дыры могут существовать парами. Давайте вернемся во времена, когда вселенский возраст составлял 100 млн. лет – эпоха первых галактик. Они были меньше современных галактик и в 10000 раз уступали по массивности Млечному пути.
Внутри них ранние звезды погибали и создавали черные дыры с массивностью в десятки или тысячи солнечных. Эти черные дыры были притянуты галактическим центром. А так как галактики имеют привычку сталкиваться и сливаться, то это должно было привести к формированию центральных сверхмассивных черных дыр.
Но центральные черные дыры могли не сливаться, а начать вращаться в танце, запертые на орбите друг друга. Как это заметить? Их гравитационные рывки должны влиять на ближайшие звезды, нарушая орбитальные маршруты. Их гравитационная сила притягивает звезды и заставляет менять орбиты.
По сути, используя понимание гравитационного контакта потенциальной пары сверхмассивных черных дыр и звезд вокруг них, ученые могут спрогнозировать, как себя будут вести эти звездные объекты.
В новом исследовании сосредоточились на хорошо изученной звезде S0-2. Она вращается вокруг сверхмассивной черной дыры с орбитальным путем в 16 лет. Наблюдения за ней исключили существование второй черной дыры с массивностью более 100 000 солнечных. Но до конца нельзя быть уверенным, ведь может быть так, что земные приборы не способны зафиксировать влияние на звезду или ее приближенности недостаточно.
Ученые хотят продолжить следить за сверхмассивной черной дырой в нашем галактическом центре, потому что она отдалена от нас всего на 24000 световых лет (ближе, чем в других галактиках). С нетерпением ожидается и второе приближение звезды S0-2, которое произойдет примерно через 15 лет. Это позволит проверить больше предсказаний из общей теории относительности, а также разобраться в вопросе о том, могут ли в галактических центрах находиться сразу две сверхмассивных черных дыры.
Если это так, то они должны излучать гравитационные волны, которые нам удается фиксировать с 2015 года.
Источник: https://www.sciencealert.com/the-supermassive-black-hole-in-the-middle-of-our-galaxy-might-have-a-friend?perpetual=yes&limitstart=1