Космический коллапс. Астрономы обнаружили пару сверхмассивных черных дыр, готовящихся к слиянию

В центрах большинства больших галактик обычно прячутся сверхмассивные черные дыры, масса которых в миллионы или миллиарды раз превышает массу Солнца. До сих пор астрономам было очень сложно зафиксировать пару таких объектов на финальных этапах сближения.

Международная команда под руководством Сильке Бритцен из Института радиоастрономии имени Макса Планка в Бонне нашла прямые доказательства существования двойной системы в центре активной галактики Mrk 501, расположенной на огромном расстоянии от нас.

Их исследование опубликовано в издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Изучая радиоданные, собранные в течение примерно 23 лет, ученые заметили необычную аномалию: рядом с хорошо известным релятивистским потоком частиц двигался второй джет. Его путь свидетельствовал о регулярном орбитальном вращении всей системы. По расчетам исследователей, две черные дыры совершают полный оборот друг вокруг друга примерно за 121 день, а расстояние между ними составляет от 37 до 81 миллиона километров (что равно 250−540 расстояниям от Земли до Солнца). Для объектов такой колоссальной массы это очень маленькая орбита.

В июле 2022 года ученые зафиксировали редкое явление — образование кольца Эйнштейна, когда гравитация передней черной дыры сработала как линза, отразив свет от второго джета. Это подтвердило уникальную геометрию системы.

Учитывая динамику орбит, исследователи предполагают, что черные дыры продолжат сокращать расстояние между собой и столкнутся всего через 100 лет. Хотя современные телескопы не могут увидеть их из-за огромного расстояния до галактики, ученые надеются зафиксировать процесс столкновения с помощью детекторов гравитационных волн и массивов синхронизации пульсаров.