Осторожно: эти чёрные дыры кружатся в смертельном танце

9:33

11.10.2025 01:23

Финские астрономы из Университета Турку представили нечто, что раньше считалось почти невозможным: реальное изображение двух чёрных дыр, вращающихся вокруг друг друга.

Исследование, опубликованное 9 октября 2025 года в Astrophysical Journal, стало первым убедительным доказательством того, что чёрные дыры могут существовать парами, объединяясь в гравитационные системы колоссальной мощности.

"Впервые нам удалось получить изображение двух чёрных дыр, вращающихся вокруг друг друга, — заявил ведущий автор, профессор Маури Валтонен, представляющий Университет Турку. — Это прямая демонстрация того, как рождаются и эволюционируют галактики — через слияние их тёмных сердец".

Речь идёт о системе OJ287, расположенной примерно в 5 миллиардах световых лет от Земли — в глубинах созвездия Андромеды.

Это квазар — гигантский источник света, питаемый сверхмассивной чёрной дырой, в которую падает межзвёздный газ. Однако в данном случае газ притягивается сразу двумя: одна — гигант массой около 18 миллиардов солнечных, вторая — "всего" 150 миллионов. И эти два гравитационных титана совершают один оборот вокруг общего центра масс каждые 12 лет.

Как увидеть невидимое: технология открытия

Чёрные дыры по определению не испускают свет, но они предательски выдают себя по космическим "шрамам" — мощным струям частиц (джетам), выбрасываемым из их окрестностей.
Эти релятивистские джеты — словно прожекторы, прорезающие тьму Вселенной.

Финские исследователи использовали данные спутника RadioAstron, работавшего с 2011 по 2019 год. Его радиотелескоп выходил на орбиту, простиравшуюся до половины расстояния до Луны, что позволило достичь беспрецедентного разрешения.

"Наземные телескопы могли только догадываться, — объясняет Валтонен. — Но RadioAstron позволил увидеть то, что скрыто за миллиардами световых лет: два источника радиоизлучения, соответствующих джетам двух разных чёрных дыр".

Астрономы сопоставили новые изображения с теоретическими моделями и данными предыдущих лет наблюдений. Результат — совпадение точек излучения и движения именно в тех местах, где ожидались два центра активности.

Путь длиной в век

История открытия OJ287 напоминает космический детектив.
Впервые этот квазар был замечен ещё в XIX веке, когда астрономы, фотографируя небо, случайно зафиксировали "необычно яркую точку".
Тогда никто не мог представить, что это не звезда, а дыра в самой ткани пространства.

Лишь в 1982 году студент Университета Турку Аймо Силланпяя заметил загадочную закономерность: яркость объекта меняется каждые 12 лет. Это навело исследователей на мысль, что внутри квазара действует двойная система чёрных дыр, где меньшая регулярно пересекает аккреционный диск старшей, вызывая вспышки излучения.

Теперь, спустя более 40 лет наблюдений и расчётов, теория получила визуальное подтверждение.

"Это, по сути, счастливая история настойчивости, — комментирует Валтонен. — Мы наблюдали за OJ287 десятилетиями, и наконец получили кадр, доказывающий, что две чёрные дыры действительно танцуют друг вокруг друга".

Что такое двойные чёрные дыры и почему это важно

Контактные системы чёрных дыр — редчайшие объекты во Вселенной.
Когда две галактики сталкиваются, их центральные чёрные дыры начинают вращаться вокруг общего центра масс, постепенно сближаясь под действием гравитационного излучения.
Этот процесс длится миллионы лет и завершается грандиозным слиянием, которое сопровождается всплеском гравитационных волн.

Такие события уже наблюдались детекторами LIGO и Virgo, однако до сих пор ни одна двойная система не была прямо сфотографирована.
Финское открытие впервые даёт реальное изображение, а не косвенное свидетельство существования пары.

Это — своего рода аналог астрономического "момента Розетты" — когда теория наконец получает зрительное воплощение.

Шаг к новой космологии

Это открытие имеет последствия далеко за пределами эстетики.
Во-первых, оно помогает уточнить механизмы формирования галактик: теперь ясно, что слияния чёрных дыр — не исключение, а правило эволюции Вселенной.

Во-вторых, оно подтверждает точность общей теории относительности Эйнштейна, предсказавшей, что такие пары должны терять энергию из-за гравитационного излучения.
Регулярность яркости OJ287 идеально соответствует этим расчётам.

И наконец, система OJ287 становится уникальной лабораторией для изучения физики экстремальных гравитационных полей — там, где пространство и время деформируются до предела.

"Мы видим, как гравитация превращает само пространство в жидкость, — говорит астрофизик Туомас Саволайнен из Европейской южной обсерватории. — OJ287 позволяет буквально "замерить”, как изгибается ткань Вселенной".

От Эйнштейна до Event Horizon

История чёрных дыр — это пример того, как наука делает невозможное очевидным.

В 1916 году Карл Шварцшильд впервые описал математическое решение уравнений Эйнштейна, допускающее существование точки бесконечной плотности.
В 1964 году Джон Уилер ввёл термин "black hole".
В 2019 году проект Event Horizon Telescope представил первое фото тени чёрной дыры в галактике M87.

И вот теперь — новый шаг: двойная чёрная дыра, впервые зафиксированная напрямую.
Это не просто очередная иллюстрация космической экзотики — это подтверждение фундаментального сценария, по которому растут галактики, включая нашу Млечный Путь.

Как "видят” невидимое

Чтобы понять, как учёные делают фото того, что не излучает света, важно знать три приёма современной астрономии:

Радиоинтерферометрия.
Радиотелескопы по всему миру объединяются в единую систему, формируя "виртуальную антенну" размером с Землю. Это даёт сверхвысокое разрешение.
Наблюдение джетов.
Газ, падающий в чёрную дыру, нагревается и выбрасывается наружу со скоростью, близкой к световой. Эти струи видимы в радиодиапазоне.
Моделирование орбит.
Изменение яркости или формы джетов помогает вычислить движение чёрных дыр, их массу и скорость вращения.

OJ287 стала первым объектом, где все эти методы совпали и подтвердили друг друга.

Космическая перспектива: что дальше

Астрономы ожидают, что через около 10 000 лет две чёрные дыры в OJ287 сольются в одну — событие, которое породит гравитационные волны колоссальной мощности, способные исказить пространство на десятки световых лет вокруг.

Для человечества это — миллионы поколений вперёд, но уже сейчас детекторы гравитационных волн смогут наблюдать аналогичные слияния в других галактиках.
Новые обсерватории вроде LISA (Laser Interferometer Space Antenna), запуск которой запланирован на 2035 год, смогут "слышать” такие системы задолго до их финального акта.

FAQ

Что такое квазар OJ287?
Это сверхяркое ядро далёкой галактики в 5 млрд световых лет, где две чёрные дыры вращаются по 12-летней орбите.

Почему это открытие важно?
Это первое прямое изображение двойной системы чёрных дыр — подтверждение того, что они могут существовать парами и эволюционировать вместе.

Как удалось "сфотографировать” невидимые объекты?
По радиоизлучению джетов — потоков частиц, выбрасываемых из окрестностей чёрных дыр. Телескоп RadioAstron обеспечил рекордное разрешение.

Можно ли увидеть OJ287 в телескоп?
Да, квазар достаточно яркий, чтобы быть доступным даже для опытных астрономов-любителей с хорошей оптикой.

Что произойдёт, когда они столкнутся?
Они сольются в одну сверхмассивную чёрную дыру, испустив мощные гравитационные волны. Это будет одно из самых энергичных событий во Вселенной.

Может ли такое произойти с нашей галактикой?
Да. Через 4 миллиарда лет Млечный Путь столкнётся с галактикой Андромеды, и их центральные чёрные дыры, вероятно, образуют подобную систему.