Самые яркие галактики в космосе могут питаться энергией близнецов чёрных дыр

Астрономы предполагают, что колебания яркого света, исходящего от самых ярких галактик во Вселенной, могут раскрыть тайну в их ядрах.

В своем недавнем анализе, посвященном особому типу галактик, известному как блазары, исследователи предполагают, что наиболее правдоподобным объяснением необычных колебаний их света является присутствие пары сверхмассивных черных дыр, участвующих в постепенно затухающем орбитальном танце.

Международная группа специалистов под руководством астронома Силке Бритцен из Института радиоастрономии имени Макса Планка (Германия) тщательно изучила десяток блазарных галактик. Полученные результаты свидетельствуют о том, что концепция кружащихся черных дыр может быть применена ко всем этим галактикам.

Это открытие может дать ключ к пониманию того, как сверхмассивные черные дыры, обладающие массой, в миллионы и миллиарды раз превышающей массу Солнца, достигают таких огромных размеров. Существование многочисленных двойников сверхмассивных черных дыр может свидетельствовать об истории колоссальных слияний во Вселенной.

Наиболее светящимися объектами, известными во Вселенной, являются квазары — галактики, в центре которых находится сверхмассивная черная дыра, прожорливо поглощающая материал из огромного горячего диска, вращающегося вокруг нее, подобно воде, устремляющейся по спирали в канализацию.

Блазары — особый тип квазаров — демонстрируют уникальную ориентацию. По мере того как вещество по спирали втекает в черную дыру, часть его отклоняется и ускоряется вдоль линий магнитного поля за горизонтом событий, а затем выбрасывается в космос в виде струй плазмы, движущихся со скоростью, близкой к скорости света. В блазарных галактиках одна из таких струй направлена прямо на нас.

Однако свет, излучаемый блазарами, имеет одну особенность: его интенсивность колеблется. Ранее эти колебания объяснялись стохастическими или случайными событиями.

Несколько лет назад Бритцен и ее коллеги продемонстрировали, что колебания в блазаре OJ 287 являются результатом прецессирующей струи. Это означает, что источник струи колеблется, подобно вращающейся вершине, заставляя саму струю изгибаться и раскачиваться. Также было обнаружено, что в OJ 287 находятся две сверхмассивные черные дыры, и их орбита связана с этой прецессией.

Хотя OJ 287 является экстремальным случаем с ярко выраженной переменностью, при применении той же схемы к 11 другим блазарам с менее заметными колебаниями, а также к OJ 287, исследователи обнаружили, что прецессия вносит существенный вклад в их колебания.

Несмотря на то, что здесь могут иметь место и другие процессы, такие как наличие сгустков вещества и ударных волн, прецессию нельзя игнорировать при объяснении наблюдаемых характеристик этих струй.

В настоящее время наши приборы не обладают достаточным разрешением для прямого наблюдения архитектуры диска, что подтвердило бы наличие этих бинарных черных дыр. Однако постоянный мониторинг прецессии, наряду с длительными наблюдениями других блазаров, может дать новые сведения об их существовании.