Прямые доказательства существования двух сверхмассивных черных дыр в галактике Mrk 501 получены после анализа 23 лет наблюдений. Система является главным кандидатом на источник гравитационных волн и может слиться в течение 100 лет.
Международная исследовательская группа под руководством Сильке Бритцен из Института радиоастрономии им. Макса Планка представила прямые доказательства существования двух сверхмассивных черных дыр в центре галактики Маркарян 501 (Mrk 501). Объекты вращаются друг вокруг друга на экстремально малом расстоянии и могут слиться в течение ближайших 100 лет. Это открытие предоставляет уникальную возможность изучить финальную стадию слияния — ключевой процесс в эволюции галактик, пишет ScienceDaily.
В центре далекой галактики, расположенной в созвездии Геркулеса, находится мощный источник излучения, выбрасывающий струи частиц со скоростью, близкой к световой. Проанализировав архивные данные наблюдений за 23 года, специалисты обнаружили не одну, а две струи, исходящие из центра. Это стало первым прямым свидетельством того, что в ядре Mrk 501 скрывается не один, а два гравитационных монстра.
«Мы искали эту систему так долго, и для нас стало настоящим сюрпризом не только обнаружить вторую струю, но и увидеть ее движение», — рассказывает Бритцен.
Наблюдения показали, что вторая струя совершает движение по спирали против часовой стрелки вокруг основного объекта. Анализируя изменения яркости и геометрии струй, ученые определили, что черные дыры вращаются друг вокруг друга с периодом около 121 дня. При массе от 100 миллионов до миллиарда Солнц расстояние между ними (250−540 астрономических единиц) является ничтожным. Хотя современные телескопы не способны наблюдать эти объекты по отдельности, вся система должна быть мощным источником гравитационных волн. Именно Mrk 501 теперь считается главным кандидатом на то, чтобы связать обнаруженный фон гравитационных волн с конкретной двойной системой.
«Если нам удастся зафиксировать сигнал от этой пары, мы сможем в реальном времени наблюдать, как частота волн растет по мере их сближения», — подчеркивает соавтор исследования Эктор Оливарес.
Таким образом, открытие не только подтверждает теорию о росте масс черных дыр через слияния, но и открывает путь к новой эре гравитационно-волновой астрономии сверхмассивных объектов.
