В бескрайних просторах Вселенной произошло событие, которое заставило астрономов пересмотреть взгляды на поведение сверхмассивных черных дыр. Наблюдения за движущимся на скорости более 1600 км/с космическим объектом указали на редчайший катаклизм - слияние двух СМЧД, в результате которого новая черная дыра была «вытолкнута» за пределы родной галактики. Данный космический «побег» стал одним из самых скоростных среди известных науке и раскрыл новые подробности эволюции галактик, считают астрофизики.
Механизмы космического «дрифта»
Сверхмассивные черные дыры (СЧД) с массами в миллионы Солнц как правило расположены в центрах галактик и удерживаются там гравитацией звездных скоплений. Однако недавно ученые обнаружили на расстоянии 230 миллионов световых лет от Земли галактику в которой черная дыра удаляется от ее ядра. Расчеты показали, что скорость СЧД настолько велика, что она может покинуть галактику примерно через 200 миллионов лет. Причина - гравитационные волны, образовавшиеся в результате слияния двух сверхмассивных черных дыр.
Когда две черные дыры вращаются вокруг общего центра масс, они теряют энергию за счет излучения гравитационных волн. В момент слияния, если их массы или оси вращения не симметричны, происходит мощный «пинок» - эффект отдачи. Это можно сравнить с отдачей ружья, но уже в космических масштабах: новорожденная черная дыра получает импульс, способный разогнать ее до 5000 км/с. При этом скорость « беглянки» исчисляется 1600-3500 км/с - достаточно, чтобы преодолеть гравитацию галактики.
Как был найден сверхмассивный "скиталец"
Объект был обнаружен с помощью радиоинтерферометра VLBA (Very Long Baseline Array). Инструмент зарегистрировал красное смещение квазара - излучения вокруг черной дыры - относительно центра галактики. Дополнительные данные рентгеновской обсерватории Chandra подтвердили: источник излучения движется, оставляя за собой след из молодых звезд, рожденных ударными волнами его движения.
Это открытие - утверждают ученые - ключ к разгадке тайны роста сверхмассивных черных дыр. До сих пор их слияния оставались гипотезой: уж слишком медленно они вращаются друг вокруг друга, а гравитационные волны от таких событий не способны уловить даже детекторы LIGO. И вот недавно астрофизики нашли прямые тому доказательства: столкновения гигантов действительно происходят, причем некоторые их "потомки" могут стать космическими изгоями. ЧД такого рода могут влиять на эволюцию галактик, стимулируя звездообразование или, наоборот, «обезглавливая» их, лишая центрального гравитационного якоря.
В 2017 году открытие гравитационных волн от слияния черных дыр принесло Нобелевскую премию по физике. Однако тогда речь шла о черных дырах массами в десятки солнц. СЧД в миллионы раз тяжелее, а их слияние - процесс, длящийся миллионы лет. Нынешнее открытие - уникальная «фотография» процесса, подтверждающая, что даже подобные гиганты могут сливаться и «путешествовать» по Вселенной.
В планах ученых - поиск других « еправильно» расположенных черных дыр с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» и будущей обсерватории LISA, предназначенной для регистрации низкочастотных гравитационных волн. Каждое новое открытие приближает нас к пониманию того, как черные дыры формировали галактики в ранней Вселенной и почему некоторые из них предпочитают звездным скоплениям вечное одиночество.
Это событие - не просто астрономический казус. Оно говорит нам о том, что даже самые массивные объекты во Вселенной подчиняются законам физики, и их столкновения могут порождать явления, сравнимые по масштабам с Большим взрывом. И кто знает, какие еще сюрпризы таят в себе эти "невидимки" Вселенной, тайны которых мы только начинаем разгадывать.
|
□