Ученые: Черные дыры предпочитают жить парой

Считается, что большинство галактик прячут в своем ядре черную дыру с массой более миллиона Солнц.

Конечно, Млечный Путь не является исключением и наблюдение траекторий звезд, вращающихся вокруг центра нашей галактики, позволило вычислить массу его центральной черной дыры, называемую Стрелец A, в 4.3 миллиона солнечных масс.

С другой стороны, также наблюдается, что многие крупные галактики являются результатом слияния двух меньших галактик. Вселенной сейчас 13,8 миллиарда лет, и мы по-прежнему наблюдаем встречные галактики в нашем районе, но эти слияния между галактиками были особенно часты в ушедшей эпохе Вселенной в первые миллиарды лет, когда пространство еще не расширилось сильно, и галактики были ближе друг к другу.

При объединении каждая из двух первоначальных галактик вносит свою черную дыру, и они медленно мигрируют в центр новой галактики, которая строится. Поэтому во всех этих галактиках, которые являются результатом слияния, внутри можно ожидать двойную черную дыру. И астрономы накапливают подсказки о существовании таких пар монстров. Например, из формы спектральных линий, создаваемых испусканием газа из ядра галактик.

Гигантские плазменные струи

Но черные дыры не могут быть видны напрямую, и на данный момент, чтобы обнаружить эти пары, ученые должны прибегать к косвенным методам. Одним из наиболее впечатляющих проявлений присутствия сверхмассивной черной дыры является выброс из ее окрестностей больших струй плазмы при скоростях, близких к скорости света.

Плазма этих струй излучает главным образом радиоволны, а изображения из них, полученные радиотелескопами, являются одними из самых увлекательных во Вселенной.

Плазменные струю могут простираться на миллионы световых лет и прямолинейны при наличии одинарной черной дыры. Но если в окрестности есть вторая черная дыра, это заставляет струи первой изгибаться или принимать множественные морфологии, изменяя направление выброса, из которого они первоначально возникли. В некоторых случаях эти изменения направления могут состоять из прецессии: струя может циклически менять свое направление выброса с периодом порядка сотен тысяч лет.

Кривизна

Мартин Краузе из университетов Хартфордшира (Великобритания) и Тасмании (Австралия) вместе с международной группой астрономов изучал геометрию струй, выброшенных группой активных галактик, выбирая те, которые не являются вполне прямолинейными, что говорит о присутствии двойных черных дыр. До сих пор они наблюдали 33 из таких галактик, а струи из 24 из них (73%) демонстрировали некоторый тип кривизны или изменения прямолинейных траекторий. Например, в случае галактики Лебедя-А струя очень сильно отклоняется от ее оси, что можно объяснить теоретической моделью пары черных дыр, которые вращаются друг вокруг друга с периодом 18 лет.

Эти результаты вместе с некоторыми другими, ранее полученными другими группами, подтверждают, что существует очень важная популяция двойных черных дыр в крупнейших галактиках. Однако некоторые астрономы указывают, что изменения в направлении струи не являются однозначным признаком бинарной дыры. В частности, возможный наклон или неровности в аккреционном диске, который должен существовать вокруг сверхмассивной черной дыры (диск, из которого, в конечном счете, энергия струй продолжается), также может изменить прямолинейную траекторию таких выталкиваний плазмы.